Zanurzając blaszkę miedzianą w roztworze siarczanu(VI) miedzi(II) tworzymy metaliczne półogniwo miedziowe Cu | Cu²⁺. Odczytujemy z tablic wartość standardowego potencjału redukcji tego półogniwa:

$\mathrm{E}{°}_{\mathrm{Cu}|\mathrm{Cu}{}^{2+}}=0,342\mathrm{V}$

W reakcji elektrodowej:

$\mathrm{Cu}{}^{2+}+2\mathrm{e}{}^{-}\rightleftarrows \mathrm{Cu}$

wymieniane są dwa elektrony:

$z=2$

Obliczamy potencjał tego półogniwa w warunkach niestandardowych, w których stężenie soli wynosi 1,5 mol/dm³. Zgodnie z równaniem dysocjacji siarczanu(VI) miedzi(II):

$\mathrm{CuSO}{}_4\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\mathrm{Cu}{}^{2+}+\mathrm{SO}{}_4{}^{2-}$

określamy, że:

$[\mathrm{Me}{}^{z+}]=\left[\mathrm{Cu}{}^{2+}\right]=1,5\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Korzystamy ze wzoru:

${\mathrm{E}}_{\mathrm{Me}|\mathrm{Me}{}^{z+}}=\mathrm{E}{°}_{\mathrm{Me}|\mathrm{Me}{}^{2+}}+\frac{0,06\mathrm{V}}{z}\cdot \log \left[\mathrm{Me}{}^{z+}\right]$

który dostosowujemy do obliczenia niestandardowego potencjału redukcji metalicznego półogniwa miedziowego:

${\mathrm{E}}_{\mathrm{Cu}|\mathrm{Cu}{}^{2+}}=\mathrm{E}{°}_{\mathrm{Cu}|\mathrm{Cu}{}^{2+}}+\frac{0,06\mathrm{V}}{2}\cdot \log \left[\mathrm{Cu}{}^{2+}\right]$

Podstawiamy dane i wyznaczamy wartość potencjału redukcji tego półogniwa w podanych w zadaniu warunkach:

${\mathrm{E}}_{\mathrm{Cu}|\mathrm{Cu}{}^{2+}}=0,342\mathrm{V}+\frac{0,06\mathrm{V}}{2}\cdot \log 1,5$

${\mathrm{E}}_{\mathrm{Cu}|\mathrm{Cu}{}^{2+}}\approx 0,347\mathrm{V}$

 

Odpowiedź: Potencjał półogniwa w podanych warunkach wynosi ok. 0,347 V.