Давайте решим задачу по расчету равновесного потенциала серебряного электродазависит от концентрации и условий. Используем уравнение Нернста, которое связывает потенциал электрокода с концентрациями ионов и условиями среды.
Дано:
- Концентрация (активность) ионов серебра: \( c = 0,798 \, \text{моль/л} \)
- Температура: \( T = 298\, \text{К} \)
- Стандартный электродный потенциал: \( E^0 = +0,799\, \text{В} \)
Шаг 1: Записать уравнение Нернста для серебряного электрода
Для реакции: \[ \text{Ag}^+ + e^- \rightarrow \text{Ag (осадка)} \]
Уравнение Нернста выглядит так:
\[ E = E^0 - \frac{RT}{zF} \ln a_{\text{Ag}^+} \]
где:
- \( E \) — равновесный потенциал,
- \( E^0 \) — стандартный потенциал,
- \( R = 8,314\, \text{Дж/(моль·К)} \),
- \( T = 298\, \text{К} \),
- \( z = 1 \) — число электронов,
- \( F = 96485\, \text{Кл/моль} \),
- \( a_{\text{Ag}^+} = c = 0,798\, \text{моль/л} \).
Также часто используют преобразование логарифма:
\[ E = E^0 - \frac{RT}{zF} \ln a_{\text{Ag}^+} \]
или в базе 10:
\[ E = E^0 - \frac{0,0592\, \text{В}}{z} \log a_{\text{Ag}^+} \]
так как при \( T = 298\, \text{К} \), \( \frac{RT}{F} \approx 0,0257\, \text{В} \), а для логарифма по основанию 10 — делим на \(\ln 10 \approx 2,303\).
Полное выражение:
\[ E = E^0 - \frac{0,0592\, \text{В}}{z} \log a_{\text{Ag}^+} \]
Поскольку \( z=1 \), то:
\[ E = 0,799\, \text{В} - 0,0592\, \text{В} \times \log_{10} (0,798) \]
Шаг 2: Вычисление логарифма
Посчитаем \(\log_{10} (0,798)\):
\[ \log_{10}(0,798) \approx -0,098 \]
Это можно получить при помощи калькулятора или логарифмических таблиц.
Шаг 3: Подставляем число в формулу
\[ E = 0,799\, \text{В} - 0,0592\, \text{В} \times (-0,098) \]
\[ E = 0,799\, \text{В} + 0,0592\, \text{В} \times 0,098 \]
\[ E = 0,799\, \text{В} + 0,00581\, \text{В} \]
Шаг 4: Итоговое вычисление
\[ E \approx 0,799\, \text{В} + 0,00581\, \text{В} = 0,8048\, \text{В} \]
Округлим до трёх знаков после запятой:
Ответ:
\[ \boxed{ E \approx \mathbf{0,805\, \text{В}} } \]
Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами — обращайтесь!