Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3283064
А
Аноним
19 июня 2025 04:30 · публичный вопрос
А
Аноним

Величина равновесного потенциала серебряного электрода при концентрации (активности) ионов серебра в электролите c=0,798 моль/л, Т = 298 К, Е0 =+0,799 В равна (В):

Ответ нейросети
19 июня 2025 04:30

Давайте разберёмся с задачей пошагово.

Дано:

  • Концентрация (активность) ионов серебра: \( c = 0,798 \) моль/л
  • Температура: \( T = 298 \) К
  • Стандартное электродное потенциал: \( E^0 = +0,799 \) В

Что спрашивают?
Равновесный потенциал серебряного электрода \( E \).


Шаг 1. Запишем уравнение Нернста для серебряного электрода:

\[ E = E^0 + \frac{RT}{zF} \ln a_{\mathrm{Ag}^+} \]

Где:

  • \( R = 8,314\, \text{Дж/(моль·К)} \) — универсальная газовая постоянная
  • \( T = 298\, \text{К} \) — температура
  • \( z = +1 \) — заряда иона серебра
  • \( F = 96485\, \text{Кл/моль} \) — постоянная Фарадея
  • \( a_{\mathrm{Ag}^+} = c \) — активность ионов серебра (при условии, что активность приблизительно равна концентрации)

Шаг 2. Подставим известные значения и упростим уравнение.

Поскольку активности и концентрации примерно равны, можно использовать \( a_{\mathrm{Ag}^+} \approx c = 0,798 \) моль/л.

Упрощённое уравнение в виде логарифма по основанию e:

\[ E = E^0 + \frac{RT}{zF} \ln a_{\mathrm{Ag}^+} \]


Шаг 3. Посчитаем коэффициент \( \frac{RT}{zF} \):

\[ \frac{RT}{zF} = \frac{8,314 \times 298}{1 \times 96485} \]

Посчитаем числитель:

\[ 8,314 \times 298 \approx 2478.7 \]

Теперь делим:

\[ \frac{2478.7}{96485} \approx 0.0257\, \text(В) \]

Этот коэффициент также можно представить в виде:

\[ \approx 0.0257\, \text{В} \]

(Значение часто используется при стандартных расчётах для электродных потенциалов при 25°C, оно примерно равно 25.7 мВ)


Шаг 4. Посчитаем логарифм активности:

\[ \ln 0,798 \approx -0,226 \]

Шаг 5. Подставим всё в уравнение:

\[ E = 0,799\, \text{В} + 0.0257\, \text{В} \times (-0,226) \]

\[ E = 0,799 - 0,0257 \times 0,226 \]

Посчитаем произведение:

\[ 0,0257 \times 0,226 \approx 0,00581 \]


Итог:

\[ \boxed{ E \approx 0,799\, \text{В} - 0,00581\, \text{В} \approx 0,793\, \text{В} } \]


Ответ:

Равновесный потенциал серебряного электрода при данных условиях составляет примерно 0,793 В.