1) Как изменится потенциал металлического электрода, если увеличить активную концентрацию ионов этого металла в жидкой

1) При увеличении активной концентрации ионов металла в жидкой фазе в системе Pb-5/Au 5, потенциал металлического электрода изменится в соответствии с уравнением Нернста для этой реакции:

\[E = E^{\circ} - \frac{{RT}}{{nF}}\ln Q\]

где:
- \(E\) - потенциал электрода,
- \(E^{\circ}\) - стандартный потенциал электрода,
- \(R\) - универсальная газовая постоянная,
- \(T\) - температура в Кельвинах,
- \(n\) - количество электронов, участвующих в реакции,
- \(F\) - постоянная Фарадея,
- \(Q\) - отношение активности продуктов реакции к активности реагентов.

В данном случае мы имеем металлический электрод, поэтому его стандартный потенциал равен нулю (\(E^{\circ} = 0\)). Таким образом, уравнение Нернста упрощается до:

\[E = - \frac{{RT}}{{nF}} \ln Q\]

Для системы Pb-5/Au 5 уравнение Нернста будет выглядеть следующим образом:

\[E = - \frac{{RT}}{{nF}} \ln \left( \frac{{a_{\text{Pb}}^5}}{{a_{\text{Au}}^5}} \right)\]

где \(a_{\text{Pb}}^5\) и \(a_{\text{Au}}^5\) являются активностями ионов свинца и золота соответственно.

2) Для определения изменения потенциала водородного электрода при температуре 25°C необходимо определить \(E^{\circ}\) для данной реакции. При этом, потенциал водородного электрода связан с рН по следующему уравнению Нернста:

\[E = E^{\circ} - \frac{{RT}}{{nF}}\ln a_{\text{H}^+}\]

где:
- \(E\) - потенциал электрода,
- \(E^{\circ}\) - стандартный потенциал электрода,
- \(R\) - универсальная газовая постоянная,
- \(T\) - температура в Кельвинах,
- \(n\) - количество электронов, участвующих в реакции,
- \(F\) - постоянная Фарадея,
- \(a_{\text{H}^+}\) - активность ионов водорода.

Дано, что раствор имеет рН=7.36, что соответствует концентрации ионов водорода \(a_{\text{H}^+} = 10^{-7.36}\). Таким образом, уравнение Нернста будет иметь вид:

\[E = E^{\circ} - \frac{{RT}}{{nF}}\ln 10^{-7.36}\]

Для определения значения рН, соответствующего данной концентрации биологической жидкости, можно воспользоваться уравнением Нернста для водородного электрода:

\[pH = - \log a_{\text{H}^+}\]

где \(pH\) - значение рН.

3) Для определения величины максимальной работы, требуемой для осуществления ионного обмена металлической пластины с раствором его собственной соли, необходимо знать, какая реакция происходит на пластине. Дано, что \(E > \frac{{m_e}}{{m_e n^+}}B\), где \(m_e\) - масса электрона, \(n^+\) - количество положительных ионов.

Для определения энергии Гиббса, соответствующей данному процессу, можно воспользоваться уравнением:

\[G = -nFE\]

где \(G\) - энергия Гиббса, \(n\) - количество электронов, \(F\) - постоянная Фарадея, \(E\) - потенциал электрода.