Составьте схему, запишите уравнения электродных процессов и рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и хрома, опущенных в растворы своих солей с равновесными концентрациями потенциалопределяющих ионов [Cd2+] = 0, 8 моль/л, [Cr3+] = 0, 25 моль/л.

Для решения данной задачи нам необходимо знать ряд активностей металлов и полуреакцию электродного процесса. По ряду активностей металлов кадмий находится выше хрома, следовательно кадмий будет окисляться, а хром будет восстанавливаться.

Теперь составим схему данного гальванического элемента:

Cd(s) | Cd2+(0,8 М) || Cr3+(0,25 М) | Cr(s)

Далее, по схеме мы видим, что в анодном пространстве происходит окисление кадмия, переходящего из металлической формы в ионную форму, а в катодном пространстве из ионной формы хрома он переходит в металлическую форму.

Теперь запишем уравнения электродных процессов:

Анод: Cd(s) → Cd2+(aq) + 2e-
Катод: Cr3+(aq) + 3e- → Cr(s)

Для расчета ЭДС гальванического элемента воспользуемся формулой Нернста:

E = E° - (0,0592/n)*log(Q)

Где:
E - ЭДС гальванического элемента,
E° - стандартный электродный потенциал,
n - количество электронов, участвующих в реакции,
Q - константа равновесия гальванической ячейки, рассчитываемая по формуле Q = [C]с/an,

[C]с - концентрация ионов катода,
[C]an - концентрация ионов анода.

В нашем случае, учитывая концентрации ионов кадмия и хрома:

[Cd2+] = 0,8 М,
[Cr3+] = 0,25 М.

Теперь можем рассчитать ЭДС гальванического элемента:

Для расчета константы равновесия Q:

Q = ([Cr3+]с/ [Cd2+]a)^3

Q = (0,25 / 0,8)^3 = 0,48828125

Теперь нам необходимо узнать стандартные электродные потенциалы для каждого электродного процесса (из таблицы стандартных электродных потенциалов):

E°(Cd2+(aq)/Cd(s)) = -0,403 В
E°(Cr3+(aq)/Cr(s)) = -0,74 В

Теперь подставим все в формулу ЭДС:

E = -0,403 - (0.0592/2) * log(0,48828125)

Расчеты:
log(0,48828125) = -0,3119
(0,0592/2) * -0,3119 = -0,0092

E = -0,403 - (-0,0092) = -0,3938 В

Таким образом, ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и хрома, опущенных в растворы своих солей с равновесными концентрациями потенциалопределяющих ионов [Cd2+] = 0,8 моль/л, [Cr3+] = 0,25 моль/л, составляет -0,3938 В.