Приклади розв’язання та оформлення завдань з теми “Гальванічний елемент”

Завдання 1.

Складіть схему і напишіть електронні рівняння електродних процесів гальванічного елемента, що складається з пластин олова і цинку, опущених в розчини станум хлориду і цинк хлориду відповідно. Вкажіть процеси, що відбуваються на електродах. Визначте стандартну електрорушійну силу цього елементу.

Розв’язання.

Схема гальванічного елемента:

(–) Zn0|Zn2+||Sn 2+|Sn 0(+).

Електронні рівняння електродних процесів:

Анод: Zn0 − 2ē → Zn2+  процес окиснення;

Катод: Sn2+ + 2ē → Sn0 процес відновлення.

Стандартна ЕРС гальванічного елемента:

Е°=Е°(катода) − Е°(анода)=Е°(Cu2+/Cu) − Е°(Zn2+/Zn)= −0,166 − (−0,763) = 0,597 В.

 

Завдання 2.

У гальванічному елементі протікає хімічна реакція

Mg+NiSO4=MgSO4+Ni.

Напишіть схему гальванічного елемента і рівняння електродних реакцій.

 

Розв’язання.

Схема гальванічного елемента:

(–)Mg 0|Mg 2+||Ni 2+|Ni 0(+).

Електронні рівняння електродних процесів:

Анод: Mg0 − 2ē → Mg2+;

Катод: Ni2+ + 2ē → Ni0.

 

Завдання 3.

Складіть схеми двох гальванічних елементів, в одному з яких мідь була б катодом, а в іншому – анодом. Напишіть для кожного з цих елементів електронні рівняння реакцій, що протікають на катоді і на аноді. Визначте стандартні електрорушійні силі цих елементів

Розв’язання.

Якщо мідь є катодом, то вона повинна мати в порівнянні з іншим металом більший потенціал, таким металом може бути цинк.

Схема гальванічного елемента у якому мідь є катодом:

(–) Zn0|Zn2+||Cu2+|Cu0(+).

Електронні рівняння електродних процесів:

Анод: Zn0 − 2ē → Zn2+;

Катод: Cu2+ + 2ē → Cu0.

Стандартна ЕРС гальванічного елемента:

Е°=Е°(катода) − Е°(анода)=Е°(Cu2+/Cu) − Е°(Zn2+/ Zn)= +0,337 − (−0,763) = 1,1 В.

Якщо мідь є анодом, то вона повинна мати в порівнянні з іншим металом менший потенціал, таким металом може бути срібло.

Схема гальванічного елемента у якому мідь є анодом:

(–) Cu0|Cu2+||Ag+|Ag0(+).

Електронні рівняння:

Анод: Cu0 − 2ē → Cu2+;

Катод: Ag+ + ē → Ag0.

Стандартна ЕРС гальванічного елемента:

Е°=Е°(катода) – Е°(анода)= Е°( Ag+/Ag) – Е°(Cu2+/Cu) = + 0,799 – (+0,337)= 0,462 В.

 

Завдання 4.

При роботі елемента Лекланше маса цинку зменшилася на 0,26 г. Яка маса манган(ІV) оксиду зазнала хімічного перетворення

Розв’язання

m(Zn) = 0,26 г Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = 2MnO(OH) + ZnCl2 + 2NH3

m(MnO2) = M(MnO2)∙n(MnO2) =

m(MnO2) = 87 г/моль∙0,004 моль=0,348 г

m(MnO2) – ?

 

 Відповідь: m(MnO2) =0,348 г.

 

Перейти до сторінки Гальванічний елемент