Zadanie 19
Matura z chemii, maj 2023, poziom rozszerzony
Wymaganie: VIII.4 — ogniwa galwaniczne, SEM, potencjały standardowe, szereg napięciowy.
Treść zadania
Zbudowano ogniwo, którego schemat zapisany zgodnie z konwencją sztokholmską jest następujący:
Zadanie 19.1. (0–1)
Oblicz siłę elektromotoryczną opisanego ogniwa w warunkach standardowych.
Zadanie 19.2. (0–1)
W opisanym ogniwie półogniwo zastąpiono innym półogniwem metalicznym. Ta zmiana nie spowodowała (w warunkach standardowych) zmiany procesu katodowego.
Spośród wymienionych półogniw wybierz i zaznacz wszystkie te, które mogły być użyte do budowy tego ogniwa.
Do wyboru: , , , ,
Źródło: arkusz CKE MCHP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
19.1. Potencjały standardowe:
- (anoda, utlenianie)
- (katoda, redukcja)
SEM = 0,28 V.
19.2. Proces katodowy: . Pozostaje niezmieniony, jeśli nowe półogniwo nadal jest anodą (utlenianie), czyli ma potencjał niższy od .
Sprawdzamy potencjały:
- Ag/Ag⁺: — wyższy niż 0, byłoby katodą — NIE
- Cu/Cu²⁺: — wyższy niż 0 — NIE
- Fe/Fe²⁺: — niższy — TAK
- Ni/Ni²⁺: — niższy — TAK
- Zn/Zn²⁺: — niższy — TAK
Odpowiedź: , , .
- Konwencja sztokholmska: lewa strona schematu = anoda (utlenianie, biegun ujemny w ogniwie galwanicznym); prawa = katoda (redukcja, biegun dodatni).
- SEM zawsze dodatnia dla działającego ogniwa = .
- Aby zachować proces katodowy (redukcja H⁺ do H₂), nowy metal musi mieć (czyli być bardziej aktywny niż wodór).
- Ag i Cu są mniej aktywne niż H — nie wyparłyby wodoru, byłyby katodą.
Strona arkusza CKE z trescia zadania
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „elektrochemia, ogniwo galwaniczne, SEM, szereg napięciowy, konwencja sztokholmska" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl