Составьте схему, напишите электрические уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС

[Mg(2+)] = [Сd(2+)] =1 моль/л  

В гальваническом элементе анодом становится металл, владеющего наименьшим значением электродного потенциала, а катодом металл с большим значением электродного потенциала. Магний в электрохимическом ряду напряжений стоит левее кадмия, значит, имеет наименьшее значение электродного потенциала, чем кадмий. Следовательно, в гальваническом элементе магниевый электрод будет анодом, а кадмиевый катодом.  

Ео (Cd(2+)/Cd) = 0,403 B  

Eo(Mg(2+)/Mg) = 2,362 B  

Ео (Cd(2+)/Cd) gt; Eo(Mg(2+)/Mg)  

Схема гальванического элемента  

A(-) Mg Mg(2+) (1M) Cd(2+) (1M) Cd K(+)  

На аноде протекает процесс окисления, а на катоде процесс возобновленья.  

Процессы окисления-восстановления на электродах.  

Анод (-) Mg(0) 2е = Mg(2+) 1 окисление на аноде  

Катод (+) Cd(2+) + 2e = Cd(0) 1 возобновление на катоде  

Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение токообразующей реакции, которое в ионном виде, выражает происходящую в элементе реакцию.  

Mg + Cd(2+) Mg(2+) + Cd  

Электродные потенциалы по уравнению Нернста при 298 К  

Е (анода) = Е (Mg(2+)/Mg) = Ео (Mg(2+)/Mg) + (0,059/2)*lg[Mg(2+)] = 2,362 + 0,0295*lg1 = 2,362 + 0 = 2,362 B  

Е (катода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = 0,403 + 0,0295*lg1 = 0,403 + 0 = 0,403 B  

ЭДС гальванического элемента  

Е = Е (катода) Е (анода) = 0,403 ( 2,362) = 2,765 В  

При молярной концентрации ионов магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) одинаковой 1 моль/л ЭДС гальванического элемента одинакова стандартной ЭДС гальванического элемента.  

Ео = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) = 0,403 ( 2,362) = 2,765 В  

Если концентрации каждого из ионов снизить до 0,01 моль/л, то ЭДС гальванического элемента не поменяется.  

Пусть [Mg(2+)] = [Сd(2+)] = 0,01 моль/л  

Так как ионы магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) двухвалентны, то ЭДС гальванического элемента можно записать в виде  

Е = Е (Mg(2+)/Mg) - Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg([Mg(2+)]/[Сd(2+)]) = Ео + (0,059/2)*lg(0,01/0,01) = Ео + (0,059/2)*lg1 = Ео + 0 = Ео = 2,765 В