Автор Олег Олег задал вопрос в разделе Домашние задания
Составьте схему гальванического элемента, имея в расположении Sn, Ag, SnCl2, AgNo3 и получил лучший ответ
Ответ от Просто Я[гуру]
В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Серебро в электрохимическом ряду напряжений стоит правее, чем олово, следовательно, серебро имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем олово.
Ео (Sn(2+)/Sn) = − 0,136 B
Ео (Ag(+)/Ag) = + 0,799 В
Ео (Ag(+)/Ag) > Ео (Sn(2+)/Sn)
Значит, в данном гальваническом элементе олово будет анодом, а серебро – катодом.
На аноде протекает процесс окисления металла, а на катоде – процесс восстановления металла.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Sn(0) - 2е → Sn(2+) │1 - процесс окисления на аноде
Катод (+) Ag(+) + е → Ag(0) │2 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию.
Sn + 2Ag(+) → 2Ag↓ + Sn(2+)
Уравнение токообразующей реакции в молекулярном виде
Sn + 2AgNO3 → Sn(NO3)2 + 2Ag↓
Поскольку в условии оговорены стандартные условия, то электроды опущены в одномолярные растворы своих солей.
Схема гальванического элемента
А (-) | Sn | SnCl2 (1M) || AgNO3 (1M) | Ag | К (+)
Стандартная ЭДС гальванического элемента.
ЭДСо = Ео (катода) – Ео (анода) = Eo(Ag(+)/Ag) – Eo(Sn(2+)/Sn) = + 0,799 – (– 0,136) = 0,935 В
Стандартная ЭДС гальванического элемента соответствует молярной концентрации ионов Ag(2+) и Sn(2+) в растворах электролитах равной 1 моль/л.
Изменение энергии Гиббса.
∆G = − zFE = − 2*96500*0,935 = − 180455 Дж = − 180,455 кДж
z = 2 – число электронов, принявших участие в окислительно-восстановительной реакции.
F = 96500 Кл/моль – постоянная Фарадея
E = 0,935 В - ЭДС окислительно-восстановительной реакции, равная ЭДС гальванического элемента
Максимальная работа гальванического элемента Amax при превращении 1 моль вещества.
Amax = – ∆G = 180,455 кДж
Посчитаем электродный потенциал анода при молярной концентрации ионов [Sn(2+)] = 0,01 моль/л по уравнению Нернста при 298 градусах Кельвина.
Е (анода) = E(Sn(2+)/Sn) = Eo(Sn(2+)/Sn) + (0,059/2)*lg[Sn(2+)] = – 0,136 + 0,0295*lg0,01 = – 0,136 – 0,0295*2 = – 0,195 В
ЭДС гальванического элемента.
Е = Ео (катода) – Ео (анода) = Eo(Ag(+)/Ag) – Eo(Sn(2+)/Sn) = + 0,799 – (– 0,195) = 0,994 В
ЭДС гальванического элемента увеличилась на величину 0,059 В.
ЭДС гальванического элемента будет увеличиваться как при увеличении молярной концентрации ионов Ag(+), так и при уменьшении молярной концентрации ионов Sn(2+).