Рассчитать величину равновесного потенциала алюминиевого электрода при концентрации ионов алюминия в электролите 10 в -3 г-ион/л

E = E0 + (RT/zF)*ln([Ox]/[Red])

E - равновесный потенциал; Е0 - стандартный потенциал (для алюминиевого электрода равен  -1,662В); R - универсальная газовая постоянная, равна 8,314 Дж/(К*моль); z - количество электронов, присоединяемых восстановленной формой; F -  число Фарадея, равно 9,648*10^4 Кл/моль; Т - температура в Кельвинах; [Ox] - концентрация ионов в окисленной форме; [Red] - концентрация ионов в востановленной форме в моль/л.

При переходе от натурального логарифма к десятичному выражение приобретает вид:

E = E0 + (2,303*RT/zF)*lg([Ox]/[Red])

При стандартных условиях (Т - 298К) коэффициент (2,303*RT/F) численно равен 0,059 В.

На электроде протекает следующая реакция:

Al3+  + 3e = Al  (Al3+  - окисленная форма, Al - восстановленная форма,  z = 3).

Пересчитаем концентрацию из г-ион/л в моль/л:

10^-3/27 = 3,7*10^-5 моль/л  (27 - М(Al))

Так как восстановленная форма это чистый металл и в растворе он не присутствует, то [Red] не учитывается. Формула для рассчета имеет вид:

E = -1,662 + (0,059/3)*lg(3,7*10^-5) = -1,662 + 0,02*(-4,43) = -1,662 - 0,0866 = -1,75 (В).