Пример 1. Для гальванического элемента (ГЭ), составленного из стандартного водородного электрода и цинкового электрода в 10–3М растворе ZnSO4 при 25 °С обозначьте ГЭ

Для гальванического элемента (ГЭ), составленного из стандартного водородного электрода и цинкового электрода в 10^–3М растворе ZnSO₄ при 25 °С обозначьте ГЭ, запишите уравнения электродных процессов, уравнение суммарной реакции. Рассчитайте равновесное напряжение.

Решение: 1. Для обозначения ГЭ определяем потенциалы электродов: а рассчитываем по уравнению Нернста:

где Е ⁰ – стандартный электродный потенциал; R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль×К); F – число Фарадея (96500 Кл/моль-экв); n – число электронов, участвующих в процессе.

В разбавленных растворах активность ионов а можно считать равной концентрации С. Значение коэффициента 2,3 RT/F при температуре 25 °С равно 0,059.

Так как , то цинковый электрод будет анодом.

.

2. Обозначим ГЭ

А(–) ZnïZn²⁺ïï2H⁺ïH₂ïPt (+)K.

3. Электродные процессы:

на аноде Zn° = Zn²⁺ + 2 e ^–

на катоде 2Н⁺ + 2 е ^– = Н₂.

4. Уравнение суммарной реакции:

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂ (ионно-молекулярная форма);

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂ (молекулярная форма).

4. Рассчитаем напряжение ГЭ:

Е = Е ₍₊₎ – Е _(–) = 0 – (– 0,8485) = 0,8485 В.