вычислите эдс гальванического элемента, состоящего из железного электрода, погруженного в 0,01М раствор нитрата железа.

[Fe(2+)] = 0,01М
[Ag(+)] = 0,001M
Ео (Fe(2+)/Fe) = − 0,441 В
Ео (Ag(+)/Ag) = + 0,799 В
Поскольку серебро в электрохимическом ряду напряжений стоит после водорода, а железо до водорода, то серебро имеет больший электродный потенциал восстановления, чем железо. Значит, в гальваническом элементе серебряный электрод будет катодом, а железный - анодом.
Схема гальванического элемента.
A(-) Fe | Fe(NO3)2 (0,01M) || AgNO2 (0,001М) | Ag K(+)
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag↓ | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию.
Fe + 2Ag(+) → Fe(2+) + 2Ag↓
Молекулярное уравнение
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓
Электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,01 = − 0,441− 0,0295*2 = − 0,5 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,001 = + 0,799 − 3*0,059 = 0,622 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,622 − ( − 0,5) = 1,122 В