Потенциал магниевого электрода погруженного в раствор хлорида магния с молярной концентрацией эквивалента c=0,5 моль/л Т=298К равен Ответ Вопрос 2 B. (E0 = -2,363 B)

Вот подробное решение по задаче.

Цель: понять, как найти потенциал магниевого электрода в растворе MgCl2 при заданной концентрации.

1. Запишем полуреакцию электрода и стандартный уравнение потенциала

• Полуреакция: Mg2+ + 2 e− → Mg(s)
• Стандартный потенциал: E°(Mg2+/Mg) = -2,363 В (дано в условии).

2. Применим уравнение Нернста

• При токовом процессе: E = E° + (RT/nF) ln a(Mg2+)
• Здесь n = 2, потому что переносится 2 электрона.
• Условия: T = 298 K. Введём удобную форму для 298 K: E = E° + (0.05916/n) log10 a(Mg2+) Это равно E = E° + (0.05916/2) log10 a(Mg2+).

3. Определим активность Mg2+

• Раствор MgCl2 на 0,5 М полностью диссоциирует: MgCl2 → Mg2+ + 2 Cl−.
• Приближённо a(Mg2+) ≈ [Mg2+] = 0,5.
• Заметим: для более точного расчёта потребовались бы коэффициенты активности, но в общем школьном задании принимают активность ≈ концентрации.

4. Расчёт

• log10(0,5) = -0,30103.
• 0,05916/2 = 0,02958.
• Прибавление: 0,02958 × (-0,30103) ≈ -0,00890 В.
• Итог: E ≈ E° + (-0,00890) ≈ -2,363 - 0,0089 ≈ -2,3719 В.

Округление: примерно E ≈ -2,372 В.

Дополнительная заметка:

• Можно использовать форма Нернста с натуральным логарифмом: E = E° + (RT/nF) ln a(Mg2+). При T = 298 K это даёт эквивалентный результат примерно -2,372 В.
• Поскольку речь идёт о растворе 0,5 М, приближение активности к концентрации допустимо; для более точного значения потребовались бы коэффициенты активности ions в этом растворе.