Question

Составить схему, электродные процессы и вычислить ЭДС ГЭ, образованного Fe и раствором с концентрацией ионов Fe: [Fe2+] = 0,1 моль/л и Ag с [Ag+] = 0,01 моль/л. В ответе укажите значение ЭДС ГЭ с точностью до тысячных без указания единиц измерения.

Answer 1

Воспользуемся таблицей стандартных электродных потенциалов
$\begin{array}{l} E^{0}_{Fe^{2+}/Fe} = -0.44 \; V \\ E^{0}_{Ag^{+}/Ag} = +0.80 \; V \end{array}$
Так как потенциал железа более отрицательный, значит он и будет анодом
$\begin{array}{l} A: \; Fe^{0} - 2e^{-} \to Fe^{2+} \\ K: \; Ag^{+} + e^{-} \to Ag^{0} \end{array}$
Составляем схему гальванического элемента
$(-)Fe^{0}|Fe^{2+}||Ag^{+}|Ag^{0}(+)$
Из уравнения Нернста $E = E^{0} + \dfrac{0.059}{n} \cdot \lg C$ найдем электродные потенциалы для заданных концентраций$E_{Fe^{2+}/Fe} = -0.44 + \dfrac{0.059}{2} \cdot \lg 0.1 = -0.4695 \; V$
$E_{Ag^{+}/Ag} = 0.80 + \dfrac{0.059}{1} \cdot \lg 0.01 = 0.682 \; V$
Считаем ЭДС гальванического элемента
$EMF = E_{Ag^{+}/Ag} - E_{Fe^{2+}/Fe} = 0.682 - (-0.4695) \approx \bf{1.152}$