a) Schemat ogniwa:

$\mathrm{Zn}|\mathrm{Zn}{}^{2+}||\mathrm{Fe}{}^{3+},\mathrm{Fe}{}^{2+}|\mathrm{Pt}$

 

b) Równanie reakcji:

$\mathrm{Zn}+2\mathrm{Fe}{}^{3+}\to \mathrm{Zn}{}^{2+}+2\mathrm{Fe}{}^{2+}$

 

 

c) SEM

$\mathrm{SEM}=E_{\text{katody}}^o-E_{\text{anody}}^o$

$\mathrm{SEM}=0,77\mathrm{V}-\left(-0,762\mathrm{V}\right)=1,532\mathrm{V}$

 

---

Wyjaśnienie:

Schemat ogniwa zapisujemy od anody do katody. Anoda to półogniwo o niższym potencjale (zachodzi na nim utlenianie), a katoda to półogniwo o wyższym potencjale (zachodzi na nim redukcja). Potencjały półogniw można sprawdzić w tablicach maturalnych. W zapisie schematu ogniwa | oznacza granice faz (np. stały metal i ciekły roztwór), a || oznacza klucz elektrolityczny, czyli szklaną rurkę wypełnioną odpowiednim roztworem (najczęściej KCl) łączącą oba półogniwa.

W przypadku półogniw redoks poza drobinami biorącymi udział w reakcji, w schemacie ogniwa zapisuje się platynę. Pełni ona rolę nośnika elektronów między półogniwami. W półogniwach metalicznych, takim nośnikiem elektronów jest metal, który jednocześnie bierze udział w procesie elektrodowym. W schemacie półogniw redoks pomijamy w zapisie wodę, chyba że występuje ona po stronie substratów (decyduje o środowisku reakcji).

Siła elektromotoryczna (SEM) to różnica między potencjałem katody, a potencjałem anody. SEM przyjmuje zawsze dodatnie wartości.

Półogniwo cynkowe ma niższy potencjał niż półogniwo żelazowe, dlatego też będzie ono stanowić anodę, a półogniwo żelazowe - katodę.