Вычисление потенциала водородного электрода, погруженного в чистую воду и раствор с определенным рН

 

 

Задача 655. 
Вычислить потенциал водородного электрода, погруженного: в чистую воду в раствор с рН = 3,5; в раствор с рН = 10,7.
Решение:
Стандартный электродный потенциал водородного электрода при нормальных условиях и концентрации ионов 
водорода 1 моль/л (рН = 0), условно принимается 0,00В.
Если рН раствора изменять, т.е. изменять концентрацию ионов водорода в растворе, то потенциал водородного электрода тоже будет изменяться. Потенциал водородного электрода при различных значениях рН раствора можно определить из уравнения Нернста:

эквивалент

Используя это уравнение определим потенциал водородного электрода, погружённого а) в чистую воду; б) в раствор с рН = 3,5; в) в раствор с рН = 10,7:

а) В чистой воде рН = 7, получим:

Еа) = 0,059 . (-7) = -0,41В ;

б) В растворе с рН = 3,5, получим:

Еб) = 0,059 . (-3,5) = -0,21В ;

в) В растворе с рН = 10,7, получим:

 Ев)= 0,059 . (-10,7) = -0,63В.

Ответ: а) -0,41В; б) -0,21В; в) -0,63В.


Задача 656.
Потенциал водородного электрода в некотором водном растворе равен -118 мВ. Вычислить активность ионов Н+ в этом растворе.
Решение:
Величина потенциала водородного электрода определяется по уравнению Нернста:

эквивалент

где Е0стандартный электродный потенциал водорода; n – число электронов, принимающих участие в процессе; [H+]  – концентрация ионов водорода.
Из которого вытекает выражение водородного электрода:

эквивалент

где эквивалент - активность ионов водорода.

Подставляя значения по условию задачи, рассчитаем активность ионов водорода, получим:

эквивалент

Ответ:  0,01моль/л.


Задача 657.
Вычислить потенциал свинцового электрода в насыщенном растворе PbBr2, если [Br-] = 1 молы/л, а ПР(PbBr2) = 9,1 . 10-6.
Решение:
E0(Pb2+/Pb) = 0,13B.
Для расчета потенциала используем уравнение Нернста:

уравнение Нернста, Nernst, nernst

Е0стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе.

Поскольку концентрация [Br-] = 1 молы/л, а ПР(PbBr2) = 9,1 . 10-6, то концентрация ионов Рв2+ равна:

эквивалент

Теперь, подставив значения в уравнение, получим:

эквивалент

Ответ: -0,28 В.