Каково значение равновесного потенциала кадмиевого электрода при заданной концентрации (активности

Объяснение: Равновесный потенциал кадмиевого электрода (E°) определяется концентрацией (активностью) ионов кадмия (Cd²⁺) в растворе и указанными условиями. Равновесный потенциал показывает, как «сильно» или «слабо» кадмийный электрод взаимодействует с раствором.

Значение равновесного потенциала кадмиевого электрода можно найти в таблицах стандартных электродных потенциалов или рассчитать с помощью формулы Нернста:

E = E° — (RT/nF) * ln([Cd²⁺])

Где:
— E — потенциал кадмиевого электрода при заданной концентрации ионов кадмия
— E° — стандартный потенциал кадмиевого электрода (значение из таблицы)
— R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К)
— T — температура в Кельвинах
— n — число электронов, переходящих в электродном процессе (для ионов кадмия равно 2)
— F — постоянная Фарадея (96 485 Кул/моль)
— [Cd²⁺] — концентрация (активность) ионов кадмия в электролите

Пример использования:
Найдем значение равновесного потенциала кадмиевого электрода при концентрации ионов кадмия [Cd²⁺] = 0,1 М, стандартном потенциале E° = -0,4 В и температуре T = 298 K.

Учитывая значения и подставив их в формулу Нернста, мы получим:

E = -0,4 В — (8,314 Дж/моль·К * 298 K / (2 * 96 485 Кул/моль) * ln(0,1 М)
E ≈ -0,4 В — 0,025 В ≈ -0,425 В

Таким образом, значение равновесного потенциала кадмиевого электрода при указанных условиях составляет примерно -0,425 В.

Совет: Для лучшего понимания и применения формулы Нернста, рекомендуется изучить теорию электрохимии и примеры решения задач с использованием данной формулы. Также, ученику следует ознакомиться с таблицами стандартных электродных потенциалов для различных электродов, чтобы найти нужные значения стандартных потенциалов.

Упражнение: Найдите значение равновесного потенциала кадмиевого электрода при концентрации ионов кадмия [Cd²⁺] = 0,01 М, стандартном потенциале E° = -0,3 В и температуре T = 25 °C.