257. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция, протекающая по уравнению Ni + Pb(NO₃)₂ = Ni(NO₃)₂ + Pb. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов. Вычислите ЭДС этого элемента, если [Ni²⁺] = 0,01 моль/л, [Pb²⁺] = 0,0001 моль/л. Ответ: 0,064 В.

В сокращённом ионном виде реакция элемента: \(\mathrm{Ni+Pb^{2+}\rightarrow Ni^{2+}+Pb}\). Никель окисляется на аноде, ионы свинца восстанавливаются на катоде.

Схема элемента: \(\mathrm{Ni\mid Ni^{2+}(0{,}01\ моль/л)\parallel Pb^{2+}(0{,}0001\ моль/л)\mid Pb}\).

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

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

Для реакции \(\mathrm{Ni+Pb^{2+}\rightarrow Ni^{2+}+Pb}\) частное реакции равно \(Q=[\mathrm{Ni^{2+}}]/[\mathrm{Pb^{2+}}]=0{,}01/0{,}0001=100\). По уравнению Нернста \(E=E^\circ-\frac{0{,}0592}{2}\log Q\). Подстановка стандартной разности потенциалов, принятой в задаче, даёт \(E\approx0{,}064\text{ В}\).

Ответ: ЭДС элемента приблизительно равна 0,064 В.