химические и концентрационные гальванические элементы
Автор Klimentina задал вопрос в разделе ВУЗы, Колледжи
Какой гальванический элемент называется концентрационным? и получил лучший ответ
Ответ от Просто Я[гуру]
Еº(Ag(+)/Ag) = + 0,799 B
Концентрационным гальваническим элементом называется гальванический элемент, составленный из одинаковых электродов, погруженных в раствор одного и того же электролита, концентрации которого различны.
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 1 – восстановление
Анод (–) Ag – e = Ag(+) | 1 – окисление
Уравнение Нернста при температуре 298°К
Е = Еº(Ag(+)/Ag) + (0,059/z)*lg[Ag(+)]
z = 1 – число электронов, принятых при восстановлении
[Ag(+)] - молярная концентрация ионов Ag(+) в растворе электролита
Электродные потенциалы посчитаем по уравнению Нернста.
Поскольку нитрат серебра – соль состоящая из однозарядного катиона и однозарядного аниона, то молярная концентрация нитрата серебра равна его нормальной концентрации.
Поскольку мы имеем концентрационный элемент, то у катода молярная концентрация ионов Ag(+) будет выше, чем у анода.
[Ag(+)]к = 0,1 моль/л – молярная концентрация у катода
[Ag(+)]а = 0,01 моль/л – молярная концентрация у анода
Е(катода) = Еº(Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)]к = 0,799 + 0,059*lg0,1= 0,799 – 0,059 = 0,74 В
E(анода) = Еº(Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)]а = 0,799 + 0,059*lg0,01= 0,799 – 0,059*2 = 0,681 В
ЭДС гальванического элемента
Е = Е(катода) – Е(анода) = 0,74 – 0,681 = 0,059 В
Схема гальванического элемента.
А(–) Ag | Ag(+) (0,01M) || Ag(+) (0,1M) | Ag К(+)
В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод.
Концентрационный элемент – это гальванический элемент, состоящий из двух одинаковых металлических электродов, опущенных в растворы соли этого металла с различными концентрациями. Катодом в этом случае будет являться электрод с большей концентрацией.
(+) Ag | AgNO3 0,1 || 0,01 AgNO3 | Ag (-)
А: Аg0 - 1e > Аg+
К: Аg+ + 1e > Аg0
E = (0,059/z)*ln(C1/C2) = (0,059/1)*lg(0,1/0,01) = 0,059 В