Составьте схему гальванического элемента, напишите электронные уравнения электродных процессов и суммарное уравнение

Составьте схему гальванического элемента, напишите электронные уравнения электродных процессов и суммарное уравнение соответствующей окислительно-восстановительной реакции. Вычислите концентрацию раствора электролита или ЭДС. Номер задачи Металл 1- го электрода Электрол ит 1-го электрода Концентр ация электроли та 1-го электрода Металл 2- го электрода Электрол ит 2-го электрода Концентр ация электроли та 2-го электрода ЭДС 145 Hg HgCl2 1,00 Al AlCl3 ? 2,536

Решение

Гальванический элемент - это электрохимическая система, в которой энергия окислительно-восстановительной реакции трансформируется в электрическую энергию, т.е. такая система служит в качестве химического источника тока. Анодный процесс заключается в окислении металла, характеризующегося более отрицательной величиной электродного потенциала Е0 , в катодном процессе участвует частица-окислитель, присутствующая в катодном электролите. Для металлов, приведенных в условии задачи: (таблицу стандартных электродных потенциалов см.  Опорный конспект_Справочные материалы) ; Более отрицательной величиной электродного потенциала характеризуется металл Al, поэтому именно он и будет участником анодного процесса. Металл анода окисляется, что можно представить в виде электронного уравнения вида:  Для данного металла:  Катодный процесс заключается в восстановлении катионов металла Hg, входящих в состав соли – электролита катода. Соответствующее электронное уравнение имеет вид:  Для системы, описанной в условии задачи:  Электрохимическая схема - это условная запись, в которой представлена информация о аноде и катоде с указанием металлов, состава электролитов, а также особенностях конструкции данного гальванического элемента:  Для рассматриваемого в задаче гальванического элемента электрохимическая схема имеет вид: Чтобы вычислить ЭДС гальванического элемента, необходимо найти разность потенциалов катода и анода:  катода - Е анода Каждый из указанных потенциалов можно вычислить по формуле Нернста: электролит – стандартный электродный потенциал металла анода или катода, n - число электронов, отдаваемых восстановителем или принимаемых окислителем, С - концентрация электролита, моль/л. Следовательно, ЭДС гальванического элемента может быть представлена следующей формулой:  Подставляем численные данные условия задачи и производим необходимые вычисления: (для катодного процесса)  Неизвестная величина: