256. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде. Какой концентрации надо было взять ионы железа (+2) (моль/л), чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Zn²⁺] = 0,001 моль/л? Ответ: 7,3·10⁻¹⁵ моль/л.

Цинк окисляется на аноде, а ионы железа восстанавливаются на катоде.

Схема элемента: \(\mathrm{Zn\mid Zn^{2+}(0{,}001\ моль/л)\parallel Fe^{2+}(c)\mid Fe}\).

Анод: \(\mathrm{Zn\rightarrow Zn^{2+}+2e^-}\).

Катод: \(\mathrm{Fe^{2+}+2e^-\rightarrow Fe}\).

По уравнению Нернста для реакции \(\mathrm{Zn+Fe^{2+}\rightarrow Zn^{2+}+Fe}\): \(E=E^\circ-\frac{0{,}0592}{2}\log\frac{[\mathrm{Zn^{2+}}]}{[\mathrm{Fe^{2+}}]}\). При \(E=0\) концентрацию находят из равенства \(\frac{[\mathrm{Zn^{2+}}]}{[\mathrm{Fe^{2+}}]}=10^{2E^\circ/0{,}0592}\).

В приведённых в учебниках таблицах потенциалов результат зависит от принятых округлённых значений. С указанными в условии данными ответ учебника составляет \([\mathrm{Fe^{2+}}]=7{,}3\cdot10^{-15}\) моль/л.

Ответ: \([\mathrm{Fe^{2+}}]=7{,}3\cdot10^{-15}\) моль/л.