На два первых вопроса я тебе уже ответила ранее. Привожу ответ на третий вопрос.
В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающий меньшим значением электродного потенциала восстановления, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала восстановления.
ВИСМУТ – КАТОД
Чтобы висмут в гальваническом элементе являлся катодом, необходимо в качестве второго электрода взять металл с меньшим электродным потенциалом восстановления. Возьмем в качестве второго электрода цинковый электрод.
Еº(Zn(2+)/Zn) = − 0,763 B
Еº(Bi(3+)/Bi) = + 0,317 B
Еº(Bi(3+)/Bi) > Еº(Zn(2+)/Zn)
В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод, тогда схема гальванического элемента в общем виде.
Zn | Zn(2+) || Bi(3+) | Bi
Электроды должны быть опущены в растворы собственных солей. Пусть висмутовый катод будет опущен в раствор соли Bi(NO3)3 с молярной концентрацией 1,0 моль/л, а цинковый анод опущен в раствор соли Zn(NO3)2 с молярной концентрацией 1,0 моль/л.
На аноде протекает процесс окисления металла анода, а на катоде – процесс восстановления ионов металла из раствора электролита.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (–) Zn – 2е = Zn(2+) | 3 – окисление на аноде
Катод (+) Bi(3+) + 3e = Bi↓ | 2 – восстановление на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение токообразующей реакции, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию.
3Zn + 2Bi(3+) → 3Zn(2+) + 2Bi↓
Поскольку молярные концентрации электролитов равны 1,0 моль/л, то можно посчитать стандартную ЭДС гальванического элемента.
ЭДС° = Е (катода) – Е (анода) = Еº(Bi(3+)/Bi) – Еº(Zn(2+)/Zn) = 0,317 – (− 0,763) = 1,08 В
ВИСМУТ – АНОД
Чтобы висмут в гальванической паре являлась анодом, необходимо в качестве второго электрода взять металл с большим электродным потенциалом восстановления. Возьмем в качестве второго электрода серебряный электрод.
Еº(Ag(+)/Ag) = + 0,799 В
Еº(Bi(3+)/Bi) = + 0,317 B
Еº(Ag(+)/Ag) > Еº(Bi(3+)/Bi)
Схема гальванического элемента в общем виде.
Bi | Bi(3+) || Ag(+) | Ag
Пусть висмутовый анод будет опущен в раствор соли Bi(NO3)3 с молярной концентрацией 1,0 моль/л, а серебряный катод опущен в раствор соли AgNO3 с молярной концентрацией 1,0 моль/л.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (–) Bi – 3е = Bi(3+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag↓ | 3 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию.
Bi + 3Ag(+) → Bi(3+) + 3Ag↓
Поскольку молярные концентрации электролитов равны 1,0 моль/л, то можно посчитать стандартную ЭДС гальванического элемента.
ЭДС° = Е (катода) – Е (анода) = Еº(Ag(+)/Ag) – Еº(Bi(3+)/Bi) = 0,799 – 0,317 = 0,482 В
⇢ 