Уравнение Нернста

[chemister-admin]

Задача. Вычислить ПР хлорида серебра при 18 градусах цельсия,если потенциал серебряного электрода, опущенного в насыщенный раствор хлорида серебра, равен 0,518 В относительно водородного электрода.

Решение. Пишем уравнение Нернста:
E = E0 + (2,3RT/zF)*lg([Ox]/[Red]), где E0 - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная, T - абсолютная температура, z - число электронов, участвующих в электродном процессе, F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), [Ox] и [Red] - произведения концентраций (активностей) веществ, принимающих участие в соответствующей полуреакции в окисленной (Ox) и восстановленной (Red) формах.
Пишем уравнение произведения растворимости для хлорида серебра: ПР(AgCl) = [Ag+][Cl-]. Учитываем, что [Ag+] = [Cl-] и ПР(AgCl) = [Ag+]^2, откуда [Ag+] = корень квадратный из ПР(AgCl).
Объединяем два уравнения:
E = E0 + (2,303*8,314*291,15/96485,33)*lg (корень квадратный из ПР(AgCl)). Подставляем значения:
0,518 = 0,8 + 0,0289 * lg ПР(AgCl), откуда
lg ПР(AgCl) = (0,518 - 0,8)/0,0289 = -9,758
ПР(AgCl) = 10^-9,758 = 1,75 * 10^-10

[chemister-admin]

Задача. Электродный потенциал системы Cu|CuSO4(0,25M) при температуре 25 С равен 0,3075 В. Чему равна кажущаяся степень диссоциации сульфата меди в этом растворе?

Решение. Пишем уравнение Нернста:
E = E0 + (2,3RT/zF)*lg([Ox]/[Red]), где E0 - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная, T - абсолютная температура, z - число электронов, участвующих в электродном процессе, F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), [Ox] и [Red] - произведения концентраций (активностей) веществ, принимающих участие в соответствующей полуреакции в окисленной (Ox) и восстановленной (Red) формах.
Подставляем значения:
0,3075 = 0,338 + 0,059/2*lgC(Cu2+)
откуда lgC(Cu2+) = (0,3075-0,338)/0,0295 = -1,034 и С(cu2+) = 0,092 М, что соответствует кажущейся степени диссоциации 0,092/0,25 = 0,37 = 37%.

[chemister-admin]

Задача. Вычислите ЭДС гальванического элемента Zn|ZnSO4(0,01M)||(0,2н)CuSO4|Cu при температуре 25 С.

Решение. Пишем уравнение Нернста:
E = E0 + (0,059/z)*lg([Ox]/[Red]), где E0 - стандартный электродный потенциал, z - число электронов, участвующих в электродном процессе, [Ox] и [Red] - произведения концентраций (активностей) веществ, принимающих участие в соответствующей полуреакции в окисленной (Ox) и восстановленной (Red) формах.
Подставляем значения для каждой половины электрохимического элемента:
E(Zn/Zn2+) = -0,76 + (0,059/2)*lg(0,01) = -0,76 - 0,059 = -0,819 В
Для меди переводим нормальность в молярность 0,2 н = 0,1 М.
E(Cu/Cu2+) = 0,34 + (0,059/2)*lg(0,1) = 0,34 - 0,0295 = 0,311 В
Потенциал элемента = 0,311 - (-0,819) = 1,13 В.