Объяснение:
Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
.
ответ:Осуществите следующие превращения:
Cu CuSO4 Cu(OH)2 (условие задачи переписывать не нужно).
Теоретическая часть
Растворить металлическую медь с образованием сульфата меди (II) можно в концентрированной серной кислоте. Уравнение реакции:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Реакция протекает при обычных условиях, будет наблюдаться растворение меди и образование раствора голубого цвета.
Получить гидроксид меди (II) из сульфата меди (II) возможно при приливании раствора щелочи – гидроксида натрия. Уравнение реакции:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.
Реакция протекает при обычных условиях, будет наблюдаться выпадение осадка ярко-голубого цвета.
Практическая часть
Необходимые реактивы: металлическая медь Cu, концентрированный раствор серной кислоты H2SO4, раствор гидроксида натрия NaOH.
Необходимая посуда и оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Выполнение работы: в пробирку поместили кусочек меди и прилили концентрированный раствор серной кислоты, происходит растворение меди, выделение бесцветного газа с характерным запахом (оксида серы (IV)) и образование раствора голубого цвета – сульфата меди (II).
К полученному раствору сульфата меди (II) прилили раствор гидроксида натрия, наблюдается выпадение осадка ярко-голубого цвета – гидроксида меди (II).
Вывод: в результате выполнения работы получили раствор сульфата меди (II) и нерастворимый гидроксид меди (II).
Объяснение:
