Chemiazbzad2

Ogniwa stężeniowe

Rozwiązanie

1    krok. Napisanie schematu ogniwa.

Ni | Ni²⁺ C, [mol/dm³] 11 Ni²⁺ C₂ [mol/dm³] | Ni

2    krok. Napisanie równania procesu elektrodowego.

Ni ^ Ni²⁺ + 2 e-

3    krok. Napisanie wyrażeń na potencjał anody i potencjał katody.

Korzystając z równania Nernsta:    ^Iog L^N*²⁺L

otrzymujemy:

£.„od, = -E⁰N«» + ⁵^log[C₁]

^kamdy " ^'id/Ni²* "+    ^ log [Cą]

4    krok. Napisanie wyrażenia na siłę elektromotoryczną ogniwa.

F = F - F

^ogniwa -^katody ^ anody

Ogniwa = fi*?* + 'Cg [C_:] - (£°_NiOT2. + lOg [C,])

Eog„i„.=    log [C₂] —— log [CJ

F 0,059. [Cg]

^ogniwa    2 ^1Uo J

5    krok. Obliczenie stosunku stężeń roztworów anodowego i katodowego.

1 V=

2 ^log [C,]

Po przekształceniu równania otrzymujemy:

log

0,059 ,    [C₂]

[GY

[C,]    0,059

2 _ ₁()33,9

log = 33,9, stąd: C_

c,

6    krok. Obliczenie różnicy stężeń.

Z powyższej zależności wynika, że jeśli stężenie C, wynosi 1 mol/dm³, to stężenie C₂ powinno wynieść 10^33,9 mol/dm³.

⁷    krok. Interpretacja wyniku.

(7

Technicznie niemożliwe jest uzyskanie tak dużej różnicy stężeń, stąd ogniwa o takiej sile elektromotorycznej nie można zbudować.

Ca

Odpowiedź: Stosunek stężeń ogniwa wynosi yT = 10³³ 9. Zbyt duża różnica stężeń nie p ^wal;i na*zbudowanie,, takiego ogniwa.    ¹

125