Номер 5, страница 234 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 6. Окислительно-восстановительные процессы. Параграф 32. Химические источники тока - номер 5, страница 234.

Условие.

5. Гальванический элемент составлен из кадмиевого и серебряного электродов. Напишите уравнения электродных процессов и суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающих при работе этого элемента.

Решение.

Решение 2.

Решение

Гальванический элемент состоит из двух электродов, погруженных в растворы своих солей. В данном случае это кадмиевый (Cd) и серебряный (Ag) электроды.

Чтобы определить, какой из электродов будет анодом (где происходит окисление), а какой катодом (где происходит восстановление), необходимо сравнить их стандартные электродные потенциалы ($E^0$).

Стандартный электродный потенциал для пары $Cd^{2+}/Cd$ равен $E^0(Cd^{2+}/Cd) = -0,403$ В.

Стандартный электродный потенциал для пары $Ag^{+}/Ag$ равен $E^0(Ag^{+}/Ag) = +0,799$ В.

Металл с более низким (более отрицательным) значением стандартного электродного потенциала является более активным восстановителем и будет служить анодом. Металл с более высоким (более положительным) потенциалом будет катодом.

Поскольку $E^0(Cd^{2+}/Cd) < E^0(Ag^{+}/Ag)$, кадмиевый электрод является анодом (отрицательным полюсом), а серебряный электрод — катодом (положительным полюсом).

На аноде происходит процесс окисления кадмия:

A(-): $Cd^0 - 2e^- \rightarrow Cd^{2+}$

На катоде происходит процесс восстановления ионов серебра из раствора:

K(+): $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag^0$

Чтобы составить суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции, нужно уравнять число электронов, отдаваемых в процессе окисления и принимаемых в процессе восстановления. Для этого умножим уравнение катодного процесса на 2:

$Cd^0 - 2e^- \rightarrow Cd^{2+}$

$2Ag^+ + 2e^- \rightarrow 2Ag^0$

Складывая уравнения анодного и катодного процессов, получаем суммарное ионное уравнение реакции, протекающей в гальваническом элементе:

$Cd + 2Ag^+ \rightarrow Cd^{2+} + 2Ag$

Ответ:

Уравнения электродных процессов:

Анод: $Cd - 2e^- \rightarrow Cd^{2+}$

Катод: $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$

Суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции:

$Cd + 2Ag^+ \rightarrow Cd^{2+} + 2Ag$