Какова структура гальванического элемента, состоящего из основания свинца, погруженного в 0,1 М раствор pb(no3)2

Гальванический элемент представляет собой систему, включающую два электрода, разделенных электролитом. В данной задаче гальванический элемент состоит из основания свинца (Pb) и водородного электрода (H2). Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов.

Основание свинца, погруженное в раствор Pb(NO3)2, является анодом (окислитель) в данной системе. Основание свинца будет окисляться, переходя в ион свинца (Pb2+). Уравнение для этого электродного процесса будет выглядеть следующим образом:

Pb(s) → Pb2+(aq) + 2e-

На другом конце гальванического элемента находится водородный электрод, который является катодом (восстановитель). В данной задаче дано значение рН водородного электрода, а именно рН = 1. Это означает, что концентрация водородных ионов (H+) в растворе составляет 10^-1 М. Водородный электрод представляет собой стандартный водородный электрод (SHE), поэтому электродный потенциал этого электрода равен нулю. Электродный потенциал водородного электрода можно записать следующим образом:

2H+(aq) + 2e- → H2(g) (стандартная водородная полуячейка)

Теперь мы можем построить полную схему гальванического элемента:

Свинцовый электрод (анод): Pb(s) | Pb2+(aq)
Водородный электрод (катод): H+(aq) | H2(g)

Для расчета электродного потенциала (ЭДС) гальванического элемента, нам нужно вычислить разность потенциалов между анодом и катодом.

Данное значение φo (pb2+/pb) равно -0,13. При расчете разности потенциалов нужно учесть, что значение φo (pb2+/pb) относится к обратной реакции, т.е. к восстановлению свинца (Pb2+ → Pb). Поэтому мы поменяем знак и учтем коэффициенты реакции:

ΔE = ΔE° + (0.0592 V / n) * log ([Pb2+]/[Pb])

В нашем случае коэффициент реакции составляет 2 (поскольку 2 электрона участвуют в реакции), а концентрация ионов свинца равна 0,1 М (как указано в условии задачи).

Подставляя значения в формулу, получим:

ΔE = -0,13 V + (0.0592 V / 2) * log (0,1/1)

ΔE = -0,13 V + (0.0592 V / 2) * log (0,1)

Вычисляя это выражение, получим значение электродной разности потенциалов (ЭДС) гальванического элемента.

Пожалуйста, используйте данное выражение для расчета. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, я с удовольствием помогу вам.