В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи следующих гальванических элементов:

а) Mg | Mg2+ || Pb2+ | Pb

б) Pb | Pb2+ || Cu2+ | Cu

в) Cu | Cu2+ || Ag+ | Ag

если все растворы электролитов одномолярные? Какой металл будет растворяться в каждом случае?

Для определения направления движения электронов в гальваническом элементе нужно сравнить стандартные электродные потенциалы металлов. Электроны во внешней цепи всегда движутся от анода (где идет окисление металла и его растворение) к катоду (где идет восстановление и осаждение металла).

Используем значения стандартных электродных потенциалов:

• Mg²⁺/Mg: −2,37 В
• Pb²⁺/Pb: −0,13 В
• Cu²⁺/Cu: +0,34 В
• Ag⁺/Ag: +0,80 В

Чем меньше (отрицательнее) потенциал металла, тем легче он окисляется и тем скорее будет растворяться.

а) Mg | Mg²⁺ || Pb²⁺ | Pb

Сравним потенциалы:

• Mg²⁺/Mg = −2,37 В
• Pb²⁺/Pb = −0,13 В

Магний имеет более отрицательный потенциал, поэтому он будет окисляться:

Электроны будут переходить по внешней цепи:

от Mg к Pb

На свинцовом электроде восстанавливаются ионы свинца:

Следовательно:

• электроны движутся от магния к свинцу;
• растворяется магний.

б) Pb | Pb²⁺ || Cu²⁺ | Cu

Потенциалы:

• Pb²⁺/Pb = −0,13 В
• Cu²⁺/Cu = +0,34 В

Свинец имеет более низкий потенциал, поэтому он окисляется:

Электроны движутся:

от Pb к Cu

На медном электроде идет восстановление:

Следовательно:

• электроны движутся от свинца к меди;
• растворяется свинец.

в) Cu | Cu²⁺ || Ag⁺ | Ag

Потенциалы:

• Cu²⁺/Cu = +0,34 В
• Ag⁺/Ag = +0,80 В

Медь имеет меньший потенциал, поэтому она будет окисляться:

Электроны переходят:

от Cu к Ag

На серебряном электроде восстанавливаются ионы серебра:

Следовательно:

• электроны движутся от меди к серебру;
• растворяется медь.

Итоговая таблица:

Во всех трех случаях растворяется металл, стоящий слева в записи элемента, так как он имеет меньший электродный потенциал и является анодом.

0 0 Пожаловаться