Вопрос: Как изменится электродный потенциал меди (Е0=0,337В), если раствор сульфата меди, в котором она находится, разбавить в 10 раз?

Химия 11 класс Электродные процессы и потенциалы электродный потенциал меди раствор сульфата меди разбавление раствора изменение потенциала химия 11 класс Новый

Чтобы понять, как изменится электродный потенциал меди при разбавлении раствора сульфата меди, необходимо учитывать закон Нернста, который описывает зависимость электродного потенциала от концентрации ионов в растворе.

Электродный потенциал можно выразить с помощью следующей формулы:

E = E0 - (RT/nF) * ln(Q)

Где:

• E - электродный потенциал в условиях не стандартных;
• E0 - стандартный электродный потенциал;
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К));
• T - температура в кельвинах;
• n - количество электронов, участвующих в реакции;
• F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль);
• Q - реакционная степень, которая в данном случае равна концентрации ионов меди.

Для реакции, в которой медь восстанавливается из ионов Cu²⁺:

Cu²⁺ + 2e^- → Cu

Здесь n = 2, так как два электрона участвуют в процессе восстановления меди. Теперь, если раствор сульфата меди разбавляется в 10 раз, то концентрация ионов Cu²⁺ уменьшится в 10 раз. Это изменение концентрации приведет к изменению значения Q.

Если первоначальная концентрация ионов Cu²⁺ была C, то после разбавления она станет C/10. Таким образом, Q можно выразить как:

Q = [Cu²⁺] = C/10

Теперь, подставив это значение в формулу Нернста, мы видим, что логарифм Q изменится:

ln(Q) = ln(C/10) = ln(C) - ln(10)

При этом, так как ln(10) - это положительное значение, то:

E = E0 - (RT/nF) * (ln(C) - ln(10))

Таким образом, мы видим, что разбавление раствора приводит к увеличению значения ln(Q), а значит, потенциал E будет уменьшаться:

Итак, при разбавлении раствора сульфата меди в 10 раз, электродный потенциал меди уменьшится.