Определите ЭДС гальванического элемента

Eº(Cu(2+)/Cu) = + 0,338 В
Eº(2H2О/H2, 2ОН(-)) = – 0,826 В
pH = 9
В гальваническом элементе анодом становится электрод, обладающий меньшим значением электродного потенциала, а катодом – электрод с большим значением электродного потенциала.
Поскольку потенциал водородного электрода принимает более отрицательные значения с увеличением рН раствора, то очевидно, что водородный электрод, опущенный в раствор с рН = 9, будет иметь меньший электродный потенциал, чем стандартный электродный потенциал меди.
Следовательно, стандартный медный электрод в данном гальваническом элементе будет являться катодом, а водородный электрод, опущенный в раствор с рН = 9, будет являться анодом.
На аноде протекает процесс окисления, на катоде – восстановления.
Поскольку водородный показатель раствора, в который опущен анод рН = 9 > 7, то реакция раствора щелочная, следовательно, в прианодном пространстве будет протекать процесс окисления ионов ОН(-).
Анод(–) 2ОН(–) + Н2 – 2е = 2Н2О | 1 – окисление
Катод(+) Cu(2+) + 2е = Cu | 1 – восстановление
Суммарно
Cu(2+) + 2OH(-) + H2 = Cu + 2H2O
Рассчитаем электродные потенциалы катода и анода.
Электродный потенциал катода равен стандартному электродному потенциалу меди.
Е(катода) = Eº(Cu(2+)/Cu) = + 0,338 В
Электродный потенциал анода найдем по уравнению Нернста при 298ºК, исходя из уравнения реакции, происходящей на аноде при условии, что p(H2) = 1 атм.
Е(анода) = Eº(2H2О/H2, 2ОН(-)) + (0,059/2)*lg[1/(p(H2)*[OH]^2)] = Eº(2H2О/H2, 2ОН(-)) + 0,059рОН = – 0,826 + 0,059*5 = – 0,531 В
рОН = 14 – рН = 14 – 9 = 5
ЭДС гальванического элемента
Е(катода) - Е(анода) = 0,338 – (– 0,531) = + 0,869 В
Поскольку в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа, то схема гальванического элемента будет выглядеть следующим образом.
Анод(-) Pt, H2 (1 атм) | рН = 9 || Cu(2+) (1,0 М) | Cu Катод(+)

Электродный потенциал анода можно было найти по уравнению Нернста при 298ºК для водородного электрода при условии, что p(H2) = 1 атм
Е(анода) = Eº(2H(+)/H2) – 0,059рН = – 0,059рН = – 0,059*9 = – 0,531 В
Eº(2H(+)/H2) = 0 В – стандартный электродный потенциал водорода.