Вычислить ЭДС гальванического элемента, в основе которого лежит реакция Cd + CuSO4 = CdSO4 + Cu, если [Cd2+] = 0,02 M; [Cu2+] = 0,005 M.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления ЭДС гальванического элемента можно использовать уравнение Нернста:

E = E° - (0,0592/n) * log(Q)

где E - ЭДС элемента, E° - стандартный электродный потенциал элемента, n - количество электронов, участвующих в реакции, Q - отношение концентрации продуктов реакции к концентрации реагентов.

Для данной реакции Cd + CuSO4 = CdSO4 + Cu количество передаваемых электронов n = 2.

Так как в реакции участвует только один ион металла, который теряет электроны (Cd), то Q = [CdSO4]/[CuSO4].

Сначала найдем концентрацию ионов CdSO4 и CuSO4 после реакции.

Из уравнения реакции видно, что каждый моль Cd соединяется с одним молем CuSO4, таким образом в данной реакции будет полностью использован Cd и образовано равное количество CdSO4.

[CdSO4] = [Cd2+] = 0,02 M
[CuSO4] = [Cu2+] = 0,005 M

Теперь подставим значения концентраций в уравнение Нернста:

E = E° - (0,0592/2) log(0,02/0,005)
E = E° - (0,0296) log(4)
E = E° - (0,0296) * 0,602
E = E° - 0,0178

Таким образом, ЭДС гальванического элемента равна E° - 0,0178.