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.

Дано:

H₂, Pt/2H⁺

Cм (H⁺) = 1 моль/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⁺] = - 0,76 В

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