Б) Потенциал цинкового электрода, погруженного в раствор своей соли, равен (-0,75В). Вычислить концентрацию ионов цинка в растворе.
| РЕШЕНИЕ: Электродный потенциал цинка определяется по уравнению Нернста: = + . |
Откуда: = .
По таблице 11.1 определяем стандартный электродный потенциал цинка
= -0,76В, n – равно заряду иона цинка Zn2+ (n=2).
Тогда: = = 0,338
= 100,338 моль/л. = 2,18 моль/л.
Ответ: = 2,18 моль/л.
Составить две схемы гальванических элементов (ГЭ), в одной из которых олово служило бы анодом, в другой – катодом. Для одной из них написать уравнения электродных процессов и суммарной токообразующей реакции. Вычислить значение стандартного напряжения ГЭ.
РЕШЕНИЕ:
В гальваническом элементе анодом является более активный металл с меньшим алгебраическим значением электродного потенциала, катодом – менее активный металл с большим алгебраическим значением электродного потенциала.
По таблице 11.1 находим = -0,14В.
а) Олово является анодом ГЭ.
В качестве катода можно выбрать любой металл с
>
Выбираем, например, медь = + 0,34В. В паре Sn- Cu – олово будет являться анодом ГЭ, медь – катодом. Составляем схему ГЭ:
А(-) Sn │ Sn2+ ││ Cu2+ │ Cu(+)K
или
А(-) Sn │ SnSO4 ││ CuSO4 │ Cu(+)K
Уравнения электродных процессов:
НОК ДМ
На A(-) Sn – 2ē = Sn2+ 1 - окисление
На К(+) Cu2+ + 2ē = Cu 1 - восстановление
Sn + Cu2+ = Sn2+ + Cu – суммарное ионно-моленкулярное уравнение токообразующей реакции
Sn + CuSO4 = SnSO4 + Cu – суммарное молекулярное уравнение токообразующей реакции;
Рассчитываем стандартное напряжение ГЭ:
= - = + 0,34-(-0,14) = 0,48В
б) Олово является катодом ГЭ.
В качестве анода ГЭ можно выбрать любой металл с
< , кроме щелочных и щелочноземельных металлов, так как они реагируют с водой.
Выбираем, например, магний = -2,37В.
В паре Mg-Sn – магний является анодом, олово – катодом.
Составляем схему ГЭ:
А(-) Mg │ Mg2+ ││ Sn2+ │ Sn(+)K
или
А(-) Mg │ MgSO4 ││ SnSO4 │ Sn(+)K
3. Составить схему коррозионного гальванического элемента, возникающего при контакте железа с цинком в:
а) атмосферных условиях (Н2О + О2);
б) кислой среде (Н2SO4);
в) кислой среде в присутствии кислорода (HCl + O2).