в гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений серебро стоит правее кадмия, значит, серебро имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем кадмий. Следовательно, в данном гальваническом элементе анодом будет кадмиевый электрод, а катодом – серебряный.
Тогда молярные концентрации ионов Cd(2+) и Ag(+)
[Cd(2+)] = 0,001 моль/л – молярная концентрация у анода
[Ag(+)] = 1,0 моль/л – молярная концентрация у катода
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Cd – 2е = Cd(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Cd = 2Ag↓ + Cd(2+)
Электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = − 0,403 + 0,0295*lg0,001 = − 0,403 − 0,0295*3 = − 0,4915 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg1,0 = + 0,799 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,799 − ( − 0,4915) = 1,2905 В
Схема гальванического элемента.
А (–) Cd | Cd(2+) (0,001M) || Ag(+) (1,0M) | Ag К (+)
В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод.
