Rozwiązanie:

półogniwo	kierunek przepływu prądu	półogniwo
$\mathrm{MnO}{}_4{}^{-},\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}/\mathrm{Mn}{}^{2+}$	$$\begin{gathered} \stackrel{ \\ }{\leftarrow } \end{gathered}$$	$\mathrm{Pt}{}^{2+}/\mathrm{Pt}$
półogniwo	kierunek przepływu elektronów	półogniwo
$\mathrm{MnO}{}_4{}^{-},\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}/\mathrm{Mn}{}^{2+}$	$$\begin{gathered} \stackrel{ \\ }{\to } \end{gathered}$$	$\mathrm{Pt}{}^{2+}/\mathrm{Pt}$

 

---

Wyjaśnienie:

Kierunek przepływu elektronów i prądu można określić na podstawie wartości potencjałów półogniw. Potencjał półogniwa manganianowego obliczono w zadaniu 13.1, jest on równy:

$E_{\mathrm{MnO}{}_4{}^{-},\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}/\mathrm{Mn}{}^{2+}}=1,046\mathrm{V}$

Potencjał półogniwa platynowego należy obliczyć korzystając z równania Nernsta, dla tego półogniwa ma ono postać:

$E_{\mathrm{Pt}{}^{2+}/\mathrm{Pt}}=E_{\mathrm{Pt}{}^{2+}/\mathrm{Pt}}^o+\frac{RT}{zF}\ln \left[\mathrm{Pt}{}^{2+}\right]$

Ponieważ stężenie jonów Pt²⁺ jest równe 1 mol/dm³ logarytm naturalny z ich stężenia jest równy zero:

$\ln \left[\mathrm{Pt}{}^2\right]=\ln 1=0$

Powoduje to, że potencjał półogniwa platynowego w tych warunkach jest równy potencjałowi standardowemu tego półogniwa, który wynosi: 

$E_{\mathrm{Pt}{}^{2+}/\mathrm{Pt}}^o=1,180\mathrm{V}$

W ogniwie półogniwo o wyższym potencjale to katoda, a półogniwo o niższym potencjale to anoda. Reakcje elektrodowe będą zatem wyglądać następująco:

Anoda       $\mathrm{Mn}{}^{2+}+12\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{MnO}{}_4{}^{-}+5\mathrm{e}{}^{-}+8\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}$

Katoda      $\mathrm{Pt}{}^{2+}+2\mathrm{e}{}^{-}\to \mathrm{Pt}$

Elektrony wytwarzane są na anodzie, a zużywane na katodzie. Kierunek ruchu elektronów jest więc od anody do katody. Kierunek prądu elektrycznego jest historycznie uznany za przeciwny do ruchu elektronów czyli od katody do anody.