0.18 M NaCl 용액에 담겨있는 은 전극의 전위

0.18 M NaCl 용액에 담겨있는 은 전극의 전위

 

 

0.18 M NaCl 용액에 담겨있는 은 전극의 전위는?

기준전극은 표준수소전극

Ag^+ + e^- → Ag ... E° = +0.799 V

AgCl의 Ksp = 1.8×10^(-8)

 

 

0.18 M NaCl 용액에 담겨있는 은 전극의 전위(V)는?

(단, 기준전극은 표준수소전극(SHE)이고,

Ag^+ + e^- ⇄ Ag(s), E° = 0.799 V,

AgCl의 용해도곱상수는 1.8×10^(-8) 이다.)

① 0.085

② 0.385

③ 0.843

④ 1.21312

 

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NaCl은 가용성염이므로,

100% 이온화된다고 가정하면,

NaCl(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq)

[NaCl] = [Cl^-] = 0.18 M

 

 

 

AgCl은 난용성염이므로,

극히 일부만 이온화되므로,

AgCl(s) ⇌ Ag^+(aq) + Cl^-(aq)

Ksp = [Ag^+][Cl^-] = 1.8×10^(-8) ... (1)

( 참고: AgCl의 몰용해도 https://ywpop.tistory.com/14510 )

 

 

 

“NaCl + AgCl” 혼합 용액에서,

[Ag^+] = x

[Cl^-] = x + 0.18

( 0.18은 NaCl의 Cl^- 농도 )

 

 

 

이 값을 (1)식에 대입하면,

(x) (x + 0.18) = 1.8×10^(-8)

 

 

 

x <<< 0.18 이므로,

x + 0.18 ≒ 0.18 이라 근사처리하면,

(x) (0.18) = 1.8×10^(-8)

 

x = (1.8×10^(-8)) / 0.18

= 1.0×10^(-7) M = [Ag^+]

 

 

 

전체 반응식

2Ag^+(aq) + H2(g) → 2Ag(s) + 2H^+(aq) ... E° = +0.799 V

 

 

 

네른스트 식

E = E° – (0.0592 V / n) logQ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2900 )

 

= E° – (0.0592 V / n) log( [H^+]^2 / [Ag^+]^2 [H2] )

= (+0.799) – (0.0592 / 2) log( (1)^2 / (1.0×10^(-7))^2 × (1) )

= +0.385 V

 

 

 

답: ② 0.385

 

 

 

 

[참고] 표준 수소 전극, SHE

[ https://ywpop.tistory.com/8305 ]

 

표준 상태의 정의로부터,

[H^+] = 1 M, [H2] = 1 atm.

( 참고: 표준 상태 https://ywpop.tistory.com/4583 )