Решим задачу за 30 минут!
Опубликуй вопрос и получи ответ со скидкой 20% по промокоду helpstat20

Для расчета ЭДС гальванического элемента мы можем использовать известную формулу Нернста:

E = E0 – (RT/nF) * ln(Q)

где:
E – ЭДС
E0 – стандартный потенциал
R – газовая постоянная (8,314 Дж/(К*моль))
T – температура (в Кельвинах)
n – количество электронов, участвующих в реакции переноса электрона
F – постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль)
Q – константа равновесия, которая связана с концентрацией ионов.

В нашем случае, мы имеем два элемента – железо (Fe) и медь (Cu).

Стандартные потенциалы для Fe и Cu можно найти в таблице стандартных потенциалов:

Fe2+ + 2e- –> Fe (E0 = -0,44 В)
Cu2+ + 2e- –> Cu (E0 = 0,34 В)

Подставляя все данные в формулу Нернста и расчитывая ЭДС для каждого металла, мы получаем следующие результаты:

Для железа (Fe):
E(Fe) = -0,44 – (8,314 * 298 / (2 * 96485)) * ln(0,1 / 0,01) = -0,44 – 0,025 * ln(10) = -0,44 – 0,057 = -0,497 В

Для меди (Cu):
E(Cu) = 0,34 – (8,314 * 298 / (2 * 96485)) * ln(0,01 / 0,1) = 0,34 + 0,025 * ln(0,1/0,01) = 0,34 + 0,057 = 0,397 В

Таким образом, ЭДС гальванического элемента Fe/Cu при заданных концентрациях составляет 0,494 В.

Шаги решения:
1. Найдите стандартные потенциалы для железа и меди в таблице стандартных потенциалов.
2. Используя формулу Нернста, подставьте значения стандартных потенциалов, температуры и концентраций ионов в формулу.
3. Рассчитайте ЭДС для каждого металла по формуле.
4. Вычислите разность потенциалов между медью и железом, чтобы найти ЭДС гальванического элемента.