8. Составьте схемы гальванических элементов, в которых протекают следующие токообразующая реакция: Fe³⁺ + Cr²⁺ = Fe²⁺ + Cr³⁺. 9. Какая химическая реакция протекает в гальваническом элементе Zn|ZnSO₄||H₂SO₄|H₂, Pt, если C(ZnSO₄) = 0,01 моль/дм³, C(H₂SO₄) = 5·10⁻⁴ моль/дм³? Какова ЭДС этого элемента?

**Ответ:** 8. $(-)\text{ Cr} | \text{Cr}^{2+}, \text{Cr}^{3+} || \text{Fe}^{3+}, \text{Fe}^{2+} | \text{Pt } (+)$ 9. Реакция: $\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 = \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2$; ЭДС $\approx 0,637\text{ В}$ **Решение:** **Задание 8.** Для составления схемы гальванического элемента разделим окислительно-восстановительную реакцию на полуреакции: 1) Окисление (анод): $\text{Cr}^{2+} - e^- \rightarrow \text{Cr}^{3+}$ 2) Восстановление (катод): $\text{Fe}^{3+} + e^- \rightarrow \text{Fe}^{2+}$ Так как оба участника каждой полуреакции находятся в растворе (ионы), используем инертный электрод (например, платину $\text{Pt}$) для съема тока. Слева записываем анод, справа — катод. Схема: $(-)\text{ Pt} | \text{Cr}^{2+}, \text{Cr}^{3+} || \text{Fe}^{3+}, \text{Fe}^{2+} | \text{Pt } (+)$ **Задание 9.** 1. **Токообразующая реакция.** В элементе $\text{Zn}|\text{ZnSO}_4||\text{H}_2\text{SO}_4|\text{H}_2, \text{Pt}$ цинк является более активным металлом ($E^0 = -0,76\text{ В}$), он окисляется. Ионы водорода восстанавливаются на платине. Уравнение: $\text{Zn} + 2\text{H}^+ = \text{Zn}^{2+} + \text{H}_2\uparrow$ или $\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 = \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2$ 2. **Расчет потенциалов (по уравнению Нернста при $298\text{ К}$):** $E = E^0 + \frac{0,059}{n} \lg C$ * Для цинкового электрода ($n=2, E^0 = -0,76\text{ В}$): $E_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0,76 + \frac{0,059}{2} \lg(0,01) = -0,76 + 0,0295 \cdot (-2) = -0,76 - 0,059 = -0,819\text{ В}$ * Для водородного электрода ($E^0 = 0\text{ В}$). Учтем, что в $5\cdot 10^{-4}\text{ М H}_2\text{SO}_4$ концентрация ионов $H^+$ в два раза больше: $C(\text{H}^+) = 2 \cdot 5\cdot 10^{-4} = 10^{-3}\text{ моль/дм}^3$. $E_{2\text{H}^+/\text{H}_2} = 0 + 0,059 \lg(10^{-3}) = 0,059 \cdot (-3) = -0,177\text{ В}$ 3. **Расчет ЭДС:** $\text{ЭДС} = E_{\text{катода}} - E_{\text{анода}} = -0,177 - (-0,819) = 0,642\text{ В}$ *Допущение: расчет произведен для стандартных условий температуры (298 К) и давления водорода (1 атм).*