Рассчитайте эдс al cu элемента если al3+ = 0,01 моль/л, cu2+ = 0,01 моль/л. сравните полученное значение с эдс стандартного элемента

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

ЭДС элемента можно рассчитать по формуле Нернста:

E = E^0 - (RT/nF) * ln(Q),

где E - ЭДС элемента,
E^0 - стандартный потенциал элемента,
R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
T - температура (в Кельвинах),
n - количество передаваемых электронов,
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль),
ln - натуральный логарифм,
Q - отношение активностей продуктов анодной и катодной полуреакций.

Для элемента Al|Al^3+ имеем:
Al^3+ + 3e- = Al (стандартный потенциал E^0 = -1,66 В)
Q = [Al]/[Al^3+]

Для элемента Cu|Cu^2+ имеем:
Cu^2+ + 2e- = Cu (стандартный потенциал E^0 = 0,34 В)
Q = [Cu]/[Cu^2+]

Дано, что [Al^3+] = 0,01 моль/л и [Cu^2+] = 0,01 моль/л.

Рассчитаем ЭДС для элемента Al|Al^3+:
E(Al) = -1,66 - (8,314293)/(396485) ln(0,01) = -1,66 - 0,00002 ln(0,01) = -1,66 - 0,00002 * (-4,61) = -1,66 + 0,0000922 = -1,6599 В.

Рассчитаем ЭДС для элемента Cu|Cu^2+:
E(Cu) = 0,34 - (8,314293)/(296485) ln(0,01) = 0,34 - 0,00004 ln(0,01) = 0,34 - 0,00004 * (-4,61) = 0,34 + 0,000184 = 0,3402 В.

Таким образом, полученные значения для алюминия и меди равны -1,6599 В и 0,3402 В соответственно. Сравнивая с ЭДС стандартного элемента, можно сказать, что эти значения близки к стандартным значениям (-1,66 В и 0,34 В) и вполне корректны.