1. Составьте схему и рассчитайте ЭДС гальванического элемента, электроды которого сделаны из кадмия и висмута и погружены в 0,1 М растворы их солей. 2.Дана система Al | Ni в 1 М растворе НСl. Какой металл будет разрушаться? Напишите уравнение реакций.
Анод: Bi | Bi2+(с = 0,1 М) || Cd2+(с = 0,1 М) | Cd : Катод
Теперь перейдем к расчету ЭДС гальванического элемента. Для этого воспользуемся таблицей стандартных потенциалов (таблица ниже).
Таблица стандартных потенциалов
-------------------------------------------------
| Реакция | Стандартный потенциал (В) |
-------------------------------------------------
| Cd2+(с) + 2e- → Cd(s) | -0,403 |
| Bi3+(с) + 3e- → Bi(s) | -0,307 |
-------------------------------------------------
Используя таблицу, найдем положение каждого металла относительно стандартного водородного электрода (среды с нулевым потенциалом).
Стандартный водородный электрод: 2H+(с) + 2e- → H2(г) (потенциал = 0)
Положение кадмия (Cd):
Cd(s) --> Cd2+(с) + 2e- --> -0,403 В
Положение висмута (Bi):
Bi3+(с) + 3e- → Bi(s) --> -0,307 В
Чтобы рассчитать ЭДС гальванического элемента, нужно вычесть потенциал анода из потенциала катода.
ЭДС гальванического элемента (E) = Eкатод - Eанода
E = E(Cd2+(с)/Cd) - E(Bi3+(с)/Bi)
= (-0,403 В) - (-0,307 В)
= -0,403 + 0,307 В
≈ -0,096 В
Ответ: ЭДС гальванического элемента, электроды которого сделаны из кадмия и висмута и погружены в 0,1 М растворы их солей, примерно равна -0,096 В.
2. Дана система Al | Ni в 1 М растворе HCl. Чтобы определить, какой металл будет разрушаться, нужно сравнить потенциалы анода и катода.
Сначала нужно составить схему гальванического элемента:
Анод: Ni | Ni2+(с = 1 М) || Al3+(с = 1М) | Al : Катод
Далее, используя таблицу стандартных потенциалов, найдем положение каждого металла относительно стандартного водородного электрода:
Стандартный водородный электрод: 2H+(с) + 2e- → H2(г) (потенциал = 0 В)
Положение никеля (Ni):
Ni2+(с) + 2e- → Ni(s) (потенциал = -0,257 В)
Положение алюминия (Al):
Al3+(с) + 3e- → Al(s) (потенциал = -1,662 В)
Поскольку потенциал никеля (-0,257 В) ниже потенциала алюминия (-1,662 В), то никель будет разрушаться, а алюминий останется нетронутым.
Уравнение реакции получается следующим образом:
Анод: Ni → Ni2+(с = 1 М) + 2e-
Катод: Al3+(с = 1 М) + 3e- → Al
Таким образом, в системе Al | Ni в 1 М растворе HCl никель будет разрушаться, алюминий останется нетронутым.