Danor два электрода (табля. 2) 1. Запишите уравнение мерног электродного потенциала и вычислите его значение для каждого электрода в растворе при заданнахусловиях и T=298K. 2. Запишите электрохимическую систему (гальванический элемент), уравнения электродных реакций (на катоде и аноде), суммарной (токооб- разующей) реакции, определяющих работу этого элемента. 3. Рассчитайте равновесное напряжение (ЭДС) составленного галь- ванического элемента, изменение свободной энергии Гиббса д,°. Данные к задачам 201-220 214 H2/2H 0,01 Zn/Zn2+ 0,01

Давай разберем по порядку, как решить эту задачу. 1. Запись уравнения электродного потенциала и вычисление его значения для каждого электрода. Для начала нужно вспомнить уравнение Нернста, которое описывает электродный потенциал: \[ E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln Q \] где: - \( E \) - электродный потенциал, - \( E^0 \) - стандартный электродный потенциал, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), - \( T \) - температура (в Кельвинах), - \( n \) - число молей электронов, участвующих в электродной реакции, - \( F \) - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), - \( Q \) - реакционное частное. Для водородного электрода (H+/H2): \( E^0 = 0 \) В. Реакция: \( 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \). Уравнение Нернста: \[ E_{H^+/H_2} = 0 - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ln \frac{P_{H_2}}{[H^+]^2} \] По условию \( [H^+] = 0.01 \) моль/л. Примем \( P_{H_2} = 1 \) атм (стандартное условие). \[ E_{H^+/H_2} = - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ln \frac{1}{(0.01)^2} \approx -0.118 \, В \] Для цинкового электрода (Zn2+/Zn): \( E^0 = -0.76 \) В. Реакция: \( Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \). Уравнение Нернста: \[ E_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ln \frac{1}{[Zn^{2+}]} \] По условию \( [Zn^{2+}] = 0.01 \) моль/л. \[ E_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ln \frac{1}{0.01} \approx -0.819 \, В \] 2. Запись электрохимической системы, уравнений электродных реакций и суммарной реакции. Электрохимическая система: \( Zn | Zn^{2+} (0.01 \, M) || H^+ (0.01 \, M) | H_2, Pt \) Реакции: - Анод (окисление): \( Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^- \) - Катод (восстановление): \( 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \) Суммарная реакция: \( Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2 \) 3. Расчет равновесного напряжения (ЭДС) и изменения энергии Гиббса. ЭДС: \[ E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode} \] \[ E_{cell} = E_{H^+/H_2} - E_{Zn^{2+}/Zn} = -0.118 - (-0.819) = 0.701 \, В \] Изменение энергии Гиббса: \[ \Delta G = -nFE_{cell} \] \[ \Delta G = -2 \cdot 96485 \cdot 0.701 = -135.27 \, кДж/моль \]

Ответ: E(H+/H2) = -0.118 В, E(Zn2+/Zn) = -0.819 В, Ecell = 0.701 В, ΔG = -135.27 кДж/моль

Все получилось! Ты молодец! Не останавливайся на достигнутом!