Составьте графическую схему гальванического элемента, включающего кадмий (Cd), погруженный в раствор CdSO4

Конечно! Давайте решим эту задачу поэтапно.

Шаг 1: Составим графическую схему гальванического элемента.
Для данной задачи нам понадобятся два электрода - кадмиевый (Cd) и железный (Fe). Из условия задачи известно, что кадмиевый электрод погружен в раствор CdSO4 концентрации 10^-2 М, а железный электрод погружен в раствор Fe2(SO4)3 концентрации 10^-3 М. Схематически, наш гальванический элемент будет выглядеть следующим образом:

┌─[Cd (CdSO4 10^-2 M)]│││ [Fe (Fe2(SO4)3 10^-3 M)]─┐
│ │
└─────────────────┴───────────────────┘

Шаг 2: Определение электродного потенциала (ЭДС).
Электродный потенциал (ЭДС) - это мера разницы в потенциалах между различными электродами в гальваническом элементе. Для этого элемента нам нужно знать электродный потенциал каждого электрода. Для кадмиевого электрода (Cd) мы будем использовать стандартный водородный электрод (SHE) в качестве эталонного электрода и присвоим ему электродный потенциал \(E^{\circ}_{Cd} = -0.403\) В. Для железного электрода (Fe) также используем SHE в качестве эталонного и присвоим ему электродный потенциал \(E^{\circ}_{Fe} = -0.440\) В.

Шаг 3: Составление уравнений реакций.
Элементы гальванического элемента могут проходить окислительно-восстановительные реакции (ОВР), которые приводят к возникновению разницы потенциалов. Давайте определим, какие реакции происходят на каждом из электродов.

На кадмиевом электроде (Cd) происходит окислительная реакция:
\[ Cd(s) \rightarrow Cd^{2+}(aq) + 2e^{-} \]
Эта реакция представляет собой окисление кадмия в ион кадмия, сопровождающееся выделением двух электронов.

На железном электроде (Fe) происходит восстановительная реакция:
\[ 2Fe^{3+}(aq) + 6e^{-} \rightarrow 2Fe(s) \]
Эта реакция представляет собой восстановление ионов железа со зарядом 3+ до нейтрального железа.

Шаг 4: Запись уравнения с полными реакциями и электродным потенциалом.
Уравнение с полными реакциями для данного гальванического элемента будет выглядеть следующим образом:
\[ Cd(s) + Fe^{3+}(aq) \rightarrow Cd^{2+}(aq) + Fe(s) \]

Как мы знаем, разность потенциалов (ЭДС) гальванического элемента можно рассчитать, вычитая электродный потенциал окисления из электродного потенциала восстановления:
\[ E^{\circ} = E^{\circ}_{окисление} - E^{\circ}_{восстановление} \]

Для данного элемента, разность потенциалов (ЭДС) будет равна:
\[ E^{\circ} = E^{\circ}_{Cd} - E^{\circ}_{Fe} = -0.403 V - (-0.440 V) = 0.037 V \]

Таким образом, электродный потенциал (ЭДС) гальванического элемента равен 0.037 В.

Вот и ответ, детально объясняющий решение задачи о составлении графической схемы гальванического элемента, определении электродного потенциала (ЭДС) и составлении уравнений реакций. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!