Verified answer

Решение:

1) Для начала мы запишем схему гальванического элемента:

Pt | Fe⁺³(0,1 моль/л) , Fe⁺²(10⁻² моль/л) || Au⁺(10⁻² моль/л), Au⁺³(0,1 моль/л) | Pt

2) Далее мы определяем какой из них катод и анод, значит из этого гальванического элемента:

Fe - Анод           Au - Катод

A⁻ : Pt | Fe⁺³(0,1 моль/л) , Fe⁺²(10⁻² моль/л) || Au⁺(10⁻² моль/л), Au⁺³(0,1 моль/л) | Pt : K⁺

3) Теперь записываем гальванические процессы у катода и анода и потом получим уравнение токообразующей реакции :

K⁺ : Fe⁺² - 1e⁻ → Fe⁺³  |  1 |    | 2 | - восстановитель    E₁° = -0,77 В

                                  |    | 2 |    |

A⁻ : Au⁺³ + 2e⁻ → Au⁺ | 2 |    | 1  | - окислитель            E₂° = 1,40 В

---------------------------------------------------------------------------------------------

2Fe⁺² - 2e⁻ + Au³⁺ + 2e⁻ → 2Fe⁺³ + Au⁺

2Fe⁺² + Au³⁺ → 2Fe⁺³ + Au⁺ - токообразующая реакция

4) Теперь находим ЭДС у катода и анода по такой формуле:

[tex]E_{(\frac{Fe^{+3}}{Fe^{+2}})} = E^{\circ}_{(\frac{Fe^{+3}}{Fe^{+2}})} + \frac{0,059}{n}lg\frac{Fe^{+3}}{Fe^{+2}}[/tex]

E(Fe⁺³/Fe⁺²) = -0,77 В + 0,059/1 × lg (0,1 моль/л / 10⁻² моль/л) = -0,77 В + 0,059 × lg (0,1 / 0,01) = -0,77 В + 0,059 × lg 10 = -0,77 В + 0,059 × 1 = -0,77 В + 0,059 = -0,711 В

[tex]E_{(\frac{Au^{+3}}{Au^{+}})} = E^{\circ}_{(\frac{Au^{+3}}{Au^{+}})} + \frac{0,059}{n}lg\frac{Au^{+3}}{Au^{+}}[/tex]

E(Au⁺³/Au⁺) = 1,40 В + 0,059/2 × lg (0,1 моль/л / 10⁻² моль/л) = 1,40 В + 0,0295 × lg (0,1 / 0,01) = 1,40 В + 0,0295 × lg 10 = 1,40 В + 0,0295 × 1 = 1,40 В + 0,0295 = 1,4295 В ≈ 1,43 В

5) Теперь находим ЭДС по полученным значениях :

ε = E(катод) - E(анод) = E(Au⁺³/Au⁺) - E(Fe⁺³/Fe⁺²) = 1,43 В - (-0,711 В) = 1,43 В + 0,711 В = 2,141 В

Ответ: ε = 2,141 В

Решено от : [tex]DK954[/tex]