E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома: E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В. Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В. Соответственно, алюминий - анод, хром - катод. Уравнение реакции: на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева. на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа. Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома:
E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В.
Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В.
Соответственно, алюминий - анод, хром - катод.
Уравнение реакции:
на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева.
на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа.
Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
ЭДС = Eкатода - Eанода = -0,74 - (-1,700) = 0,96 В
Воспользуемся таблицей Менделеева и найдем молярные массы O2 и SO2:
M(O2) = 32 г/моль
M(SO2) = 64.06 г/моль
Найдем химическое количество (n) O2, зная его объем (V(O2)):
n(O2) = V(O2) / V(молярный) = 20 дм³ / 22.4 дм³/моль = 0.9 моль.
Составим пропорцию по уравнению реакции и найдем неизвестную величину (x):
0.9 : 1 = x : 1
x = 0.9 × 1 / 1 = 0.9
n(SO2) = 0.9 моль
Зная химическое количество (n) SO2 и его молярную массу (M), найдем массу SO2:
m(SO2) = n(SO2) × M(SO2) = 0.9 моль × 64.06 г/моль = 57.7 г.
Рассчитаем объем (V) SO2, зная его химическое количество (n):
V(SO2) = n(SO2) × V(молярный) = 0.9 моль × 22.4 дм³/моль = 20.2 дм³.
ответ:
20.2 дм³.