Устройства, в которых энергия окислительно-восстановительных
реакций превращается в электрическую, называются гальваническими
элементами.
Всякий гальванический элемент состоит из двух электродов – металлов,
погруженных в растворы электролитов; последние сообщаются друг с
другом обычно через пористую перегородку. Электрод, на котором
происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором
осуществляется восстановление – катодом.
Схематически гальванический элемент, в основе работы которого
лежит реакция
Mn + CdSO4 = MnSO4 + Cd,
изображается следующим образом:
Mn | MnSO4 || CdSO4 | Cd ,
или в ионном виде:
Mn | Mn+2 || Cd+2 | Cd
На электродах протекают следующие процессы:
анодный: Mn – 2е = Mn+2;
катодный: Cd+2 + 2е = Cd;
токообразующая реакция: Mn + CdSO4 = MnSO4 + Cd.
ЭДС (Е) элемента равна разности равновесных потенциалов
положительного (Ек) и отрицательного (Еа) электродов:
Е = Ек - Еа.
Стандартные электродные потенциалы Е0 некоторых металлов
(ряд напряжений) - ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ, ПРОВЕРЬ ПО УЧЕБНИКУ
Cd2+/Cd –0,403
Mn/Mn+2 -1,18
Е = Ек - Еа = -0,403 - (-1,18) = 0,777 В
Изменение величины энергии Гиббса связано с величиной ЭДС элемента
соотношением ΔG0298 = -nFЕ,
где n – число электронов, принимающих участие в реакции;
F – постоянная Фарадея, F= 96500 Кл/моль;
Е – ЭДС гальванического элемента.
ΔG0298 = – 2 ⋅ 96500 ⋅ 0,777 = –149961 Дж .
Вариант Б - аналогично. Почитай учебник, тут нет ничего сложного.