2025-08-04 05:59:27
Установите соответствие между столбцами таблицы, определив величину электродных потенциалов металлов в зависимости от концентрации соли в растворе. Стандартные электродные потенциалы (В) железа, серебра и магния соответственно равны –0,44; 0,80; –2,37:
№ Металл Cn+Me, моль/л E, B
1 Fe 1
2 Ag 0.1
3 Mg 0.01
Примечание: Cn+Me – концентрация ионов металла в растворе; E – электродный потенциал металла.
Другие предметыУниверситетЭлектродные потенциалы и электрохимияэлектродные потенциалыхимияуниверситетжелезосеребромагнийконцентрация солирастворыстандартные электродные потенциалыанализ растворов
2025-08-04 05:59:45
Для решения данной задачи нам необходимо использовать данные о стандартных электродных потенциалах металлов и понять, как концентрация ионов в растворе влияет на их электродные потенциалы.
Стандартные электродные потенциалы (E°) для рассматриваемых металлов следующие:
- Железо (Fe): E° = -0,44 В
- Серебро (Ag): E° = 0,80 В
- Магний (Mg): E° = -2,37 В
Теперь рассмотрим, как изменение концентрации ионов металлов в растворе влияет на их электродные потенциалы. Согласно уравнению Нернста, электродный потенциал можно выразить как:
E = E° + (RT/nF) * ln(C),
где:
- E - электродный потенциал при заданной концентрации;
- E° - стандартный электродный потенциал;
- R - универсальная газовая постоянная;
- T - температура в Кельвинах;
- n - число электронов, участвующих в реакции;
- F - постоянная Фарадея;
- C - концентрация ионов в растворе.
Для простоты будем считать, что температура постоянна и равна 298 К, а также что n и F остаются неизменными. Таким образом, изменение концентрации (C) будет влиять на значение ln(C),что, в свою очередь, повлияет на значение E.
Теперь проанализируем каждый металл:
- Железо (Fe),C = 1 моль/л:
Поскольку E° = -0,44 В, и концентрация достаточно высокая, электродный потенциал будет близок к этому значению, но немного увеличится из-за положительного ln(1) = 0. Таким образом, E будет немного выше -0,44 В.
- Серебро (Ag),C = 0,1 моль/л:
E° = 0,80 В. Поскольку концентрация ниже 1 моль/л, ln(0,1) будет отрицательным, что приведет к уменьшению потенциала. Таким образом, E будет ниже 0,80 В.
- Магний (Mg),C = 0,01 моль/л:
E° = -2,37 В. Концентрация очень низкая, и ln(0,01) также будет отрицательным. Это приведет к значительному снижению потенциала, который станет еще более отрицательным, чем -2,37 В.
Теперь подведем итоги:
- 1. Fe, C = 1 моль/л: E > -0,44 В
- 2. Ag, C = 0,1 моль/л: E < 0,80 В
- 3. Mg, C = 0,01 моль/л: E < -2,37 В
Таким образом, соответствие между столбцами таблицы будет следующим:
- 1. Fe - значение E будет немного выше -0,44 В.
- 2. Ag - значение E будет немного ниже 0,80 В.
- 3. Mg - значение E будет значительно ниже -2,37 В.
