Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и цинкового

Полуреакции, которые могут происходить на электродах:

Zn²⁺ + 2e = Zn

2H⁺+ 2e = H₂

Чтоб высчитать ЭДС гальванического элемента и найти, что является катодом, а что анодом, нужно сравнить электродные потенциалы.

Найдем их, применив уравнение Нёрнста:

E = E⁰ + (0,059/z)*lg(C_ox/C_red).

E⁰ (Zn/Zn²⁺) = -0,763 В

E⁰(2H⁺/H₂) = 0

E(Zn/Zn²⁺) = -0,763 + 0,059/2*lg(0,01) = 0,822 В 

E(2H⁺/H₂) = 0,059*lg(С_H+)  

Так как концентрация протонов не указана, то предположим, что С_H+ = 0,1 М.

Тогда, E(2H⁺/H₂) = 0,059*lg(С_H+) = -0,059 В.

E(Zn/Zn²⁺) gt; E(2H⁺/H₂), значит Zn/Zn²⁺ - катод.

ЭДС = Eк - Eа = 0,822 - (-0,059) = 0,881 В

К: Zn²⁺ + 2e = Zn

A:  H₂ - 2e = 2H⁺