Пример 4

Выполнение задания 4 рассмотрим для следующих исходных данных:

A	B	M1	C	D	M2	a (A)	a (B)	a (C)	a (D)
Cr2O7^2–	Cr^3+	Pt	O2	H^+	Pt	0,01	0,05	0,5	0,1

Составим формулы электродов и электрохимической цепи. В нашем примере формулы электродов записывают так:

Cr₂O₇^2–, Cr³⁺ôPt

H⁺, H₂OôO₂ôPt

Схема электрохимической цепи, составленной из этих электродов:

PtôO₂ôH⁺, H₂OôôCr₂O₇^2–, Cr³⁺ôPt

2) Реакции, протекающие на электродах, и уравнение реакции для электрохимической цепи в целом имеют следующий вид:

2×½ Cr₂O₇^2– + 14H⁺ + 6e^– 2Cr³⁺ + 7H₂O,

–

3×½ O₂ + 4H⁺ + 4e^– 2H₂O,

––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2Cr₂O₇^2– + 16H⁺ 4Cr³⁺ + 3O₂ + 8H₂O

3) ЭДС электрохимической цепи рассчитаем по уравнению Нернста:

Стандартную ЭДС найдем по определению (3.1) как разность стандартных электродных потенциалов правого и левого электродов:

E° = j°_прав – j°_лев = = 1,33 – 1,229 = 0,10 В.

= 0,10 – 0,07 = 0,03 В.

4) Изменение стандартной энергии Гиббса в ходе электрохимической реакции вычислим по уравнению (3.4):

DG° = – zFE° = – 12×96485 Кл/моль×0,101 В = – 116940 Дж/моль.

Аналогичное уравнение справедливо также для нестандартных условий:

DG = – zFE = – 12×96485 Кл/моль×0,03 В = – 37050 Дж/моль.

5) Константу равновесия можно выразить из уравнения (3.3) для стандартного химического сродства:

Для изменения направления тока на обратное необходимо, чтобы E ≤ 0:

= 3,4×10^–21.

Дата добавления: 2015-07-10