Нахождение pH через эдс

Химия Физическая химия
4

По-моему, здесь не совсем корректно, потому что если бы концентрация соляной кислоты была равна 1 моль/л, то рН раствора автоматически был бы равен нулю, ибо соляная кислота диссоциирует практически полностью.

Здесь тоже как-то не совсем правдоподобно выглядит, потому что стандартного электродного потенциала \ce{HCl} вроде как не бывает.

Имхо, задачу лучше решать иным способом. В таких элементах справа записывают катод, а слева анод. Значит мы с легкостью можем написать реакции, которые протекают на катоде и аноде, а затем и суммарную реакцию :

K(-) : \ce{AgCl +e^{-}= Ag + Cl^{-}}
A(+) : \ce{2H^{+} + 2e^{-} = H_{2}}
\ce{AgCl + H_{2} = Ag + 2H^{+} + 2Cl^{-}}

Все что тебе остается сделать, так это написать выражение для зависимости ЭДС:

E_{reaction} = E_{reaction}^{0} - \frac{RT}{2F} \ce{ln(\frac{[H^{+}]^{2}[Cl^{-}]^{2}}{p_{H_{2}}}})

В растворе содержатся ионы \ce{Ag^{+}} , \ce{Cl^{-}} , \ce{H^{+}} , \ce{OH^{-}} (ионы серебра оказались в растворе за счет насыщения раствора малорастворимым хлоридом серебра), и справедливо написать для такого раствора следующее уравнение электронейтральности :

\ce{[Ag^{+}] + [H^{+}] = [Cl^{-}] + [OH^{-}]}

Поскольку хлорид серебра ну уж прям нерастворимый, можно пренебречь концентрацией ионов серебра. Также, очевидно что среда раствора кислая, а посему можно пренебречь концентрацией гидроксид ионов (здесь можно было позанудствовать, и сказать, что возможно концентрация солянки настолько мала, что нельзя пренебрегать автопротолизом воды, но сейчас мы подтвердим пренебрежение). В итоге получается что \ce{[H^{+}] = [Cl^{-}]}. Следовательно, верхнее уравнение превращаются в следующее :

0.322 = 0.222 - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ce{ln(\frac{[H^{+}]^{4}}{1})}

Вот теперь-то можно придти к ответу, решив это уравнение, и одновременно подтверждается пренебрежение концентраций гидроксид ионов

18 лайков
Расчет pH по ЭДС
3 глава, 7 параграф, 19 задача