С помощью проводника, металлы Ag, Cd и Zn помещаются попарно в разбавленный раствор серной кислоты. Определите, с каким металлом из этих трех пар калий является катодом. Пожалуйста, запишите схему гальванического элемента, идентифицируйте токооразующую реакцию, а также опишите катодные и анодные процессы. Наконец, пожалуйста, вычислите значение ЭДС данного элемента.
Космическая_Звезда
Для решения данной задачи, нам необходимо проанализировать потенциалы окислительно-восстановительных реакций каждого металла с серной кислотой. Металл, обладающий самым высоким потенциалом, будет являться катодом, так как он будет способен принять электроны из окружающей среды. Металл, участвующий в анодной реакции, будет служить в качестве анода.
Реакция металла с серной кислотой может быть записана следующим образом:
\[M + H_2SO_4 \rightarrow MSO_4 + H_2\]
Где M представляет собой металл (Ag, Cd или Zn), а MSO4 - соответствующую соль металла.
Теперь рассмотрим потенциалы окислительно-восстановительных реакций этих металлов:
Ag: Ag+ + e- → Ag (Электродный потенциал: +0,80 В)
Cd: Cd2+ + 2e- → Cd (Электродный потенциал: -0,40 В)
Zn: Zn2+ + 2e- → Zn (Электродный потенциал: -0,76 В)
Исходя из приведенных значений, можно увидеть, что Ag имеет самый высокий положительный потенциал, что делает его катодом. Другими словами, серебро будет получать электроны и редуцироваться.
Теперь составим схему гальванического элемента для этой реакции:
Анод: Zn(s) | Zn2+(aq) || H2SO4(aq) |
Катод: Ag(s) | Ag+(aq) || H2SO4(aq) || Pt(s)
Токооразующая реакция будет выглядеть следующим образом:
Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s)
Катодные процессы:
Ag+(aq) + e- → Ag(s)
Анодные процессы:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Теперь вычислим ЭДС данного элемента:
ЭДС = Eкатод - Eанод
= (+0,80 В) - (-0,76 В)
= 1,56 В
Таким образом, ЭДС данного элемента составляет 1,56 В.
Реакция металла с серной кислотой может быть записана следующим образом:
\[M + H_2SO_4 \rightarrow MSO_4 + H_2\]
Где M представляет собой металл (Ag, Cd или Zn), а MSO4 - соответствующую соль металла.
Теперь рассмотрим потенциалы окислительно-восстановительных реакций этих металлов:
Ag: Ag+ + e- → Ag (Электродный потенциал: +0,80 В)
Cd: Cd2+ + 2e- → Cd (Электродный потенциал: -0,40 В)
Zn: Zn2+ + 2e- → Zn (Электродный потенциал: -0,76 В)
Исходя из приведенных значений, можно увидеть, что Ag имеет самый высокий положительный потенциал, что делает его катодом. Другими словами, серебро будет получать электроны и редуцироваться.
Теперь составим схему гальванического элемента для этой реакции:
Анод: Zn(s) | Zn2+(aq) || H2SO4(aq) |
Катод: Ag(s) | Ag+(aq) || H2SO4(aq) || Pt(s)
Токооразующая реакция будет выглядеть следующим образом:
Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s)
Катодные процессы:
Ag+(aq) + e- → Ag(s)
Анодные процессы:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Теперь вычислим ЭДС данного элемента:
ЭДС = Eкатод - Eанод
= (+0,80 В) - (-0,76 В)
= 1,56 В
Таким образом, ЭДС данного элемента составляет 1,56 В.
Знаешь ответ?