000551

48 Уравнения Нернста-Петерса: φ Ox , Red – редокс-потенциал системы, В; φ o Ox , Red  – стандартный редокс-потенциал си- стемы, В; z  – число электронов; m  – число протонов; [ Ox ] – концентрация окислите- ля, моль/л; [ Red ] – концентрация восстановителя, моль/л; [Н + ] – концентрация про- тонов, моль/л. Электродвижущая сила (ЭДС, E o ) гальванического элемента рас- считывается как разность электродных потенциалов катода и анода: E o = φ o (катода) – φ o (анода) Изменение энергии Гиббса: ∆G o = – zFE o . Примеры задач с решениями Пример 1. Вычислить ЭДС и ∆G медно-цинкового гальванического элемента, в котором концентрации ионов Сu  2+ и Zn  2+ соответственно равны 0,5 и 0,1 моль/л при Т = 298 К, φ о (Cu  2+ /Cu o ) = 0,34 В; φ о (Zn  2+ /Zn o ) =  – 0,76 В; Составьте схему гальванического элемента. Решение Схема медно-цинкового гальванического элемента, составленная по правилам  IUPAC : Zn Zn 2+ Cu 2+ Cu По уравнению Нернста вычислим потенциалы медного и цинково- го электродов. ЭДС данного гальванического элемента определим по формуле: Е = φ (Cu  2+ /Cu o ) – φ (Zn  2+ /Zn o ) = 0,331 – (– 0,79) = 1,121 В. Изменение энергии Гиббса зависит от величины ЭДС: ∆G = – zFE = –2×1,121×96500 = –216353 Дж/моль. Ответ : Е = 1,121 В; DG = –216353 Дж/моль. Пример 2. Для определения рН слюны составлена гальваническая цепь из водородного (анод) и насыщенного хлорсеребряного элек-