ЭДС серебряно-никелевого гальванического элемента (в В) при 298 К, в котором активности ионов Ag+ и Ni2+ соответственно равны 0,1 и 0,01 моль/л (φ°=0,799 В и φ°= - 0,250 В): а) 0,431; б) 1,049; в) 0,372; г) 0,618; д) 1,5.
Приведите решение задачи.

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о гальванических элементах и измерении электродных потенциалов.

Гальванический элемент состоит из двух полуреакций, где происходят окисление и восстановление веществ. В данном случае, одна полуреакция связана с ионами серебра (Ag+), а другая - с ионами никеля (Ni2+).

Для каждой полуреакции мы можем рассчитать стандартный электродный потенциал (φ°) с помощью таблицы стандартных потенциалов. В данной задаче у нас уже даны значения стандартных потенциалов для ионов серебра (0,799 В) и никеля (-0,250 В).

Нам также дано значение активности каждого иона (Ag+ и Ni2+). Активность иона - это концентрация данного иона в растворе, деленная на стандартную активность. В данной задаче активности ионов указаны в единицах моль/л.

По формуле Нернста мы можем связать электродный потенциал и активность иона:

E = E° - (RT/nF) * ln(a)

где E - электродный потенциал, E° - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К), T - температура (298 К), n - количество электронов, F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль), ln - натуральный логарифм, a - активность иона.

Для расчета электродного потенциала нам нужно знать количество электронов, участвующих в реакции. В данной задаче не указано, поэтому мы здесь будем считать, что каждый ион обменивается одним электроном.

Теперь рассмотрим каждый вариант ответа по отдельности и вычислим электродный потенциал для данного значения активности иона:

a) 0,431:
Для ионов серебра: E = 0,799 - (8,314 * 298 / 1 * 96485) * ln(0,1) = 0,799 - 0,0256 * ln(0,1)
Для ионов никеля: E = -0,250 - (8,314 * 298 / 2 * 96485) * ln(0,01) = -0,250 - 0,0128 * ln(0,01)

б) 1,049:
Для ионов серебра: E = 0,799 - (8,314 * 298 / 1 * 96485) * ln(0,1) = 0,799 - 0,0256 * ln(0,1)
Для ионов никеля: E = -0,250 - (8,314 * 298 / 2 * 96485) * ln(0,01) = -0,250 - 0,0128 * ln(0,01)

в) 0,372:
Для ионов серебра: E = 0,799 - (8,314 * 298 / 1 * 96485) * ln(0,1) = 0,799 - 0,0256 * ln(0,1)
Для ионов никеля: E = -0,250 - (8,314 * 298 / 2 * 96485) * ln(0,01) = -0,250 - 0,0128 * ln(0,01)

г) 0,618:
Для ионов серебра: E = 0,799 - (8,314 * 298 / 1 * 96485) * ln(0,1) = 0,799 - 0,0256 * ln(0,1)
Для ионов никеля: E = -0,250 - (8,314 * 298 / 2 * 96485) * ln(0,01) = -0,250 - 0,0128 * ln(0,01)

д) 1,5:
Для ионов серебра: E = 0,799 - (8,314 * 298 / 1 * 96485) * ln(0,1) = 0,799 - 0,0256 * ln(0,1)
Для ионов никеля: E = -0,250 - (8,314 * 298 / 2 * 96485) * ln(0,01) = -0,250 - 0,0128 * ln(0,01)

Мы можем видеть, что для каждого варианта ответа значения электродных потенциалов связаны с активностью ионов серебра и никеля.
Путем вычислений, мы можем проверить, какой вариант соответствует данной ситуации.