Катодный и анодный процессы

Написать катодный и анодный процессы, уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента. Указать полярность электродов.

Pt| Sn+4 (0,1 моль/л ), Sn+2 (0,1 моль/л ) || Hg+2 (1 моль/л )|Hg

Решение задачи

Гальванический элемент (ГЭ) – это устройство, в котором энергия химической реакции превращается в электрическую. В основе работы гальванического элемента лежит ОВР.

Pt| Sn+4, Sn+2 || Hg+2 |Hg

СSn4+= 0,1 моль/л, СSn2+= 0,1 моль/л, СHg2+= 1 моль/л.

Редокс-электрод представляет собой раствор, состоящий из смеси солей Sn2+ и Sn4+, в который погружен платиновый электрод (инертный электрод). На поверхности электрода устанавливается равновесие Sn4+ + 2e = Sn2+, которое определяет потенциал электрода (в стандартных условиях 0,15 В). Окислительно-восстановительный процесс протекает в растворе и не связан с выделением или растворением простых веществ.

Пользуясь уравнением Нернста, вычисляем значения электродных потенциалов  в растворах заданной концентрации:

вычисление электродного потенциала

вычисление электродного потенциала раствора

E (Sn4+, Sn2+/ Pt) < E (Hg2+/Hg0), следовательно, более активный  электрод (Sn4+, Sn2+/ Pt), он будет отрицательным электродом – анодом, а ртуть – катодом. Катодный и анодный процессы

Таким образом,  (Sn4+, Sn2+/ Pt) – анод (А) и (Sn4+, Sn2+/ Pt), Hg – катод (K).

(-) Pt| Sn+4, Sn+2 || Hg+2 |Hg (+)

Электроны двигаются от анода к катоду (Hg). Катодный и анодный процессы

Запишем электронные уравнения процессов, протекающих на электродах, и составим суммарное уравнение токообразующей реакции. Катодный и анодный процессы

(-) (А) Sn2+ - 2e = Sn4+ процесс окисления;

(+)(K)  Hg2+ + 2e = Hg0- процесс восстановления.

Sn2+ + Hg2+ = Sn4+ + Hg0

Рассчитываем  ЭДС гальванического элемента:

катодный и анодный процессы ЭДС гальванического элемента

Ответ:

ЭДС гальванического элемента 0,7 Вольт.

Похожие задачи по химии

Оставить комментарий

*