Question

Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из
стандартного водородного электрода и цинкового электрода, погруженного в
раствор ZnSO4, в котором концентрация ионов [Zn2+]=0,01 моль/л. Составьте
электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при работе
этого элемента.

Answer 1

Дано:
H₂, Pt/2H⁺
Cм(H⁺) = 1моль/л
Zn/Zn²⁺
Cм(Zn²⁺) = 0,01 моль/л
Найти: ЭДС -?
Решене:
 Потенциал стандартного водородного электрода равен 0 В, потенциал цинкового электрода рассчитаем по  уравнению Нернста:
E[Zn/Zn²⁺] = E°[Zn/Zn²⁺] + (R*T/z*F)* lnCм(Zn²⁺) =
= E°[Zn/Zn²⁺] + (0,059/z)* lg[Cм(Zn²⁺)] (для станд. условий)
 E°[Zn/Zn²⁺] = -0,76В
z(Zn²⁺) = 2
E[Zn/Zn²⁺] = -0,076  + (0,059/2)* lg0.01 = -0,819 В
E[Zn/Zn²⁺] < E[H₂/2H⁺], значит цинковый электрод будет являться анодом.
ЭДС = Е(катода) - Е(анода) = 0 - (-0,819) = 0,819 В
Схема гальванического элемента (ГЭ):
А(-) Zn I Zn²⁺ (0.01M) II H⁺ (1M) II H₂,Pt (+)K
K(+) 2H⁺ + 2e = H₂ - восстановление
А(-) Zn - 2e = Zn²⁺ - окисление
Ответ: ЭДС = 0,819 В