Вычислите э.д.с., напишите уравнения электродных реакций и укажите направление движения электронов в гальваническом элементе (-) Fe/Fe2*//Ag /Ag (+) при условии, что CFe2+=CAg+=0,1 моль/л

Для вычисления ЭДС гальванического элемента нам необходимо знать потенциалы стандартных электродов обеих полуреакций и их коэффициенты передачи электронов. Обозначим полуреакции следующим образом:

Fe2+(aq) + 2e- -> Fe(s) (1)
Ag+(aq) + e- -> Ag(s) (2)

Стандартные потенциалы стандартных электродов для этих полуреакций можно найти в таблице. Для Fe2+/Fe согласно таблице -0,44 В, а для Ag /Ag+ -0,80 В.

Чтобы определить направление движения электронов в гальваническом элементе, сравниваем потенциалы обоих полуреакций. В данном случае Ag+ имеет более высокий потенциал (более положительный), чем Fe2+. Следовательно, электроны будут перемещаться от Fe к Ag+ в внешней цепи.

Теперь построим уравнения электродных реакций. Так как Ag+ принимает один электрон, а Fe2+ – два электрона, уравнения будут выглядеть следующим образом:

(1) 2 Fe2+(aq) + 2e- -> 2 Fe(s)
(2) Ag+(aq) + e- -> Ag(s)

Теперь можем найти э.д.с. гальванического элемента, вычитая потенциал обратной реакции (электрода, на котором происходит окисление) из потенциала прямой реакции (электрода, на котором происходит восстановление).

ЭДС = E°(Ag/Ag+) – E°(Fe/Fe2+) = -0,80 В – (-0,44 В) = -0,36 В

Таким образом, э.д.с. гальванического элемента равна -0,36 В. Это означает, что при подключении внешней цепи, электроны будут двигаться от Fe к Ag+.