Номер 2, страница 324 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 68. Химические источники тока. Электролиз. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 2, страница 324.

Условие.

2. Представлена схема гальванического элемента:

$Pt_{\text{(тв)}} | H_{2\text{(г)}} | HCl_{\text{(р-р)}} | AgCl_{\text{(тв)}} | Ag_{\text{(тв)}}$

Напишите уравнения электродных реакций и уравнение суммарной реакции.

Решение.

Решение 2.

Решение

Представленная схема гальванического элемента: $Pt_{(тв)} | H_{2(г)} | HCl_{(р-р)} | AgCl_{(тв)} | Ag_{(тв)}$.

По правилам записи схем гальванических элементов, слева указывается анод (отрицательный электрод), на котором происходит процесс окисления, а справа – катод (положительный электрод), на котором происходит процесс восстановления.

1. Процесс на аноде (-):

Анодом является водородный электрод. Молекулярный водород окисляется до ионов водорода. Платина (Pt) является инертным электродом, обеспечивающим поверхность для реакции и токоотвод.

Уравнение реакции на аноде:

$H_{2(г)} - 2e^- \rightarrow 2H^+_{(р-р)}$

2. Процесс на катоде (+):

Катодом является хлорсеребряный электрод. Это электрод второго рода, в котором малорастворимая соль хлорида серебра (AgCl) восстанавливается до металлического серебра (Ag) с образованием хлорид-ионов ($Cl^−$).

Уравнение реакции на катоде:

$AgCl_{(тв)} + e^- \rightarrow Ag_{(тв)} + Cl^-_{(р-р)}$

3. Суммарная реакция:

Для получения уравнения суммарной реакции необходимо, чтобы число электронов, отданных на аноде, было равно числу электронов, принятых на катоде. Умножим уравнение катодной реакции на 2:

Анод: $H_{2(г)} \rightarrow 2H^+_{(р-р)} + 2e^-$

Катод: $2AgCl_{(тв)} + 2e^- \rightarrow 2Ag_{(тв)} + 2Cl^-_{(р-р)}$

Теперь сложим уравнения анодного и катодного процессов, сократив электроны:

$H_{2(г)} + 2AgCl_{(тв)} \rightarrow 2H^+_{(р-р)} + 2Cl^-_{(р-р)} + 2Ag_{(тв)}$

Ионы $H^+_{(р-р)}$ и $Cl^-_{(р-р)}$ в растворе образуют соляную кислоту ($HCl$), поэтому ионное уравнение можно записать в молекулярном виде:

$H_{2(г)} + 2AgCl_{(тв)} \rightarrow 2HCl_{(р-р)} + 2Ag_{(тв)}$

Ответ:

Уравнения электродных реакций:

На аноде (-): $H_{2(г)} - 2e^- \rightarrow 2H^+_{(р-р)}$

На катоде (+): $AgCl_{(тв)} + e^- \rightarrow Ag_{(тв)} + Cl^-_{(р-р)}$

Уравнение суммарной реакции:

$H_{2(г)} + 2AgCl_{(тв)} \rightarrow 2Ag_{(тв)} + 2HCl_{(р-р)}$