Рассчитать потенциал Ag электрода погруженного в раствор своей соли с концентрацией ионов Аg + равной 0,2 моль / л.

1) Эквивалентное число нитрата меди

z (Cu (NO3) 2) = z (Cu) * x (Cu) = 2*1 = 2, где

z (Cu) = 2 - валентность меди в нитрате меди (II)

x (Cu) = 1 - число атомов меди нитрате меди (II)

Молярная концентрация нитрата меди

См (Cu (NO3) 2) = Сн (Cu (NO3) 2) / z (Cu (NO3) 2) = 0,0005/2 = 0,00025

Уравнение Нернста для окислительно-восстановительной реакции при температуре 25 С

Cu (2+) + 2e = Cu

E (Cu (2+) / Cu) = Eo (Cu (2+) / Cu) + (0,059/2) * lg [Cu (2+) ] = 0,337 + 0,03*lg 0,00025 = 0,337 - 0,108 = 0,229 B

2) Уравнение Нернста для окислительно-восстановительной реакции при температуре 25 С

Ni (2+) + 2e = Ni

E (Ni (2+) / Ni) = Eo (Ni (2+) / Ni) + (0,059/2) * lg [Ni (2+) ] = - 0,250 + 0,03*lg 10^ (-4) = - 0,250 + 0,03 * (-4) = - 0,37 B

В гальваническом элементе катодом является окислительно-восстановительная система, имеющая больший потенциал восстановления, а анодом - система, имеющая меньший потенциал восстановления.

Поскольку

1,108 В > - 0,37 В, то есть

ЭДС > E (Ni (2+) / Ni) и

0,799 B > - 0,37 B, то есть

Eo (Ag (+) / Ag) > E (Ni (2+) / Ni), где

Eo (Ag (+) / Ag) = 0,799 B

то катодом в данном гальваническом элементе является окислительно-восстановительная система Ag (+) / Ag, а анодом - окислительно-восстановительная система Ni / Ni (2+).

Катод (+) Ag (+) + e = Ag | 2

Анод (-) Ni + 2e = Ni (2+) | 1

Суммарная реакция в ионном виде

2Ag (+) + Ni = 2Ag↓ + Ni (2+)

ЭДС элемента

Е = Ек - Еа = E (Ag (+) / Ag) - E (Ni (2+) / Ni)

Отсюда

E (Ag (+) / Ag) = Е + E (Ni (2+) / Ni) = 1,108 + ( - 0,37) = 0,738 В

Уравнение Нернста для окислительно-восстановительной реакции при температуре 25 С

Ag (+) + e = Ag

E (Ag (+) / Ag) = Eo (Ag (+) / Ag) + 0,059*lg [Ag (+) ] = 0,799 + 0,059*lg [Ag (+) ] = 0,738 В

Отсюда

lg [Ag (+) ] = [0,738 - 0,799]/0,059 ≈ - 1,0

Молярная концентрация ионов серебра в растворе.

[Ag (+) ] = 10^ (-1,0) = 0,1 моль/л