Zadanie 17.2. (0–1)
Treść
W akumulatorze kadmowo-niklowym elektrodą dodatnią jest tlenek wodorotlenek niklu(III) o wzorze NiO(OH), elektrodą ujemną jest metaliczny kadm, a elektrolitem – roztwór KOH. Produktami rozładowania tego akumulatora są wodorotlenki niklu(II) i kadmu(II). W tabeli przedstawiono potencjały standardowe wybranych reakcji redukcji z udziałem kadmu i niklu oraz ich związków.
| Równanie reakcji redukcji | Potencjał standardowy E°, V |
|---|---|
| $\ce{Cd^2+ + 2e- <=> Cd}$ | −0,40 |
| $\ce{Cd(OH)2 + 2e- <=> Cd + 2OH-}$ | −0,81 |
| $\ce{Ni^2+ + 2e- <=> Ni}$ | −0,26 |
| $\ce{NiO(OH) + H2O + e- <=> Ni(OH)2 + OH-}$ | +0,52 |
| $\ce{Ni(OH)2 + 2e- <=> Ni + 2OH-}$ | −0,72 |
Na podstawie: Handbook of Chemistry and Physics 97th, CRC Press 2017.
Wybierz z tabeli odpowiednie wartości potencjałów standardowych i oblicz siłę elektromotoryczną SEM tego akumulatora.
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.
IX. Elektrochemia. Ogniwa. Zdający: 3) pisze równania reakcji zachodzące na elektrodach (na katodzie i anodzie) ogniwa galwanicznego o danym schemacie; projektuje ogniwo, w którym zachodzi dana reakcja chemiczna; pisze schemat tego ogniwa; 4) oblicza SEM ogniwa galwanicznego na podstawie standardowych potencjałów półogniw, z których jest ono zbudowane.
Zasady oceniania 1 pkt – poprawne obliczenie SEM ogniwa i podanie wyniku z jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
$(SEM = 0{,}52\ \text{V} - (-0{,}81\ \text{V}) = )\ \mathbf{1{,}33\ V}$
Uwaga: Zapis obliczeń nie podlega ocenie.