Каков потенциал кадмиевого электрода, который опущен в водный раствор сульфата кадмия с активностью ионов кадмия 0,015 при температуре 300С, если φ0(Cd׀Cd2+) равно -0,403?
Хрусталь
Хорошо, давайте рассмотрим пошаговое решение задачи.
1. Нам дана активность ионов кадмия (Cd2+) в водном растворе сульфата кадмия, которая равна 0,015.
2. Формула связи между потенциалом и активностью в аддитивных веществах известна и называется уравнением Нернста:
\[E = E_0 - \frac{RT}{nF} \ln a\]
Где:
- E - потенциал кадмиевого электрода в данном случае,
- E_0 - стандартный потенциал для реакции, связанной с кадмием,
- R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль∙К),
- T - температура в Кельвинах,
- n - число электронов, участвующих в реакции,
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль),
- a - активность ионов кадмия.
3. Нам также дано значение стандартного потенциала \(φ_0(Cd׀Cd^{2+})\), которое равно -0,403.
4. Заменим известные значения в уравнение Нернста и решим его:
\[E = -0,403 - \frac{8,314 \cdot 300}{2 \cdot 96485} \ln 0,015\]
5. Пересчитаем эту формулу и найдем значение потенциала кадмиевого электрода E.
\[E = -0,403 - \frac{2494,2}{192970} \ln 0,015\]
6. Подсчитаем значение под логарифмом.
\[\ln 0,015 \approx -4,199\]
7. Продолжим подсчитывать значения в формуле.
\[E = -0,403 - \frac{2494,2}{192970} (-4,199) \approx -0,403 + 0,054 \approx -0,349\]
Таким образом, потенциал кадмиевого электрода равен примерно -0,349 V при заданных условиях.
1. Нам дана активность ионов кадмия (Cd2+) в водном растворе сульфата кадмия, которая равна 0,015.
2. Формула связи между потенциалом и активностью в аддитивных веществах известна и называется уравнением Нернста:
\[E = E_0 - \frac{RT}{nF} \ln a\]
Где:
- E - потенциал кадмиевого электрода в данном случае,
- E_0 - стандартный потенциал для реакции, связанной с кадмием,
- R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль∙К),
- T - температура в Кельвинах,
- n - число электронов, участвующих в реакции,
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль),
- a - активность ионов кадмия.
3. Нам также дано значение стандартного потенциала \(φ_0(Cd׀Cd^{2+})\), которое равно -0,403.
4. Заменим известные значения в уравнение Нернста и решим его:
\[E = -0,403 - \frac{8,314 \cdot 300}{2 \cdot 96485} \ln 0,015\]
5. Пересчитаем эту формулу и найдем значение потенциала кадмиевого электрода E.
\[E = -0,403 - \frac{2494,2}{192970} \ln 0,015\]
6. Подсчитаем значение под логарифмом.
\[\ln 0,015 \approx -4,199\]
7. Продолжим подсчитывать значения в формуле.
\[E = -0,403 - \frac{2494,2}{192970} (-4,199) \approx -0,403 + 0,054 \approx -0,349\]
Таким образом, потенциал кадмиевого электрода равен примерно -0,349 V при заданных условиях.
Знаешь ответ?