Гальванический элемент

[djlab]

Всем здравствуйте, сегодня - накануне зачета надо мной издевалась учительница по химии, которая сама не поняла, что надо сделать в задаче...
Звучит задача так.
Есть Al|Al(3+) (10^-3 M), T = 298K, Fi(0)=-1.66B
1) Подберите анод из следующих металлов: Mg(2+)|Mg (Fi(0)=-2.36B), Cu(+)|Cu (Fi=0.52B) , Fe(2+)|Fe (Fi=-0.44B)
2) Составте схему гальванического элемента из этих электродов.
3) Напишите уравнения катода, анода и токообразующих процессов в полученном гальваническом элементе.
4) Рассчитайте Ег.э.

Вот...Сидел и спорил потом с учителем и никакого продвижения...
1) Нашел Fi алюминия:
Fi=-1.66 +0.059/3 *lg10^-3=-1.72B.
Вот меня интересует здесь правильно что я 0,059 на 3 делю? Или здесь Z будет другим числом (например, как преподаватель гениально откуда-то брала 6 и не говорила откуда)...
Если все таки я правильно нашел Fi, то значит, что анодом может быть только Mg, потому что если я не ошибаюсь, то надо чтобы у анода Fi была меньше, чем у катода...

2) Как вот теперь составить схему гальванического элемента? Она мне сказала, чтобы я написал что то вроде:
A: Zn|ZnSO4 || CuSO4|Cu :K
Получается у меня будет:
AL|AL2(SO4)3 || MgSO4|Mg ? и непонимаю не написанно ведь какая соль.. и какую концентрацию писать? У алюминия то понятно 10 в -3 степени, а у магния? тоже 10 в -3?

3) Уравнения на катоде и аноде думаю так будут выглядеть...
Al(0)-3e=Al(3+)
Mg(2+)+2e=Mg(0)
А вот с токообразующим что делать? Как его записывать?

4) E=Fi(K)-Fi(A)=-1.72+2.36=0.64В... Так ведь?

Помогите пожалуйста, завтра зачет, надо принести ей уже решенное (а жаль, что она объяснить не захотела как это решить)
Заранее всех благодарю.

[chimist]

1) Нашел Fi алюминия: Fi=-1.66 +0.059/3 *lg10^-3=-1.72B.
Вот меня интересует здесь правильно что я 0,059 на 3 делю? Или здесь Z будет другим числом (например, как преподаватель гениально откуда-то брала 6 и не говорила откуда)...
Если все таки я правильно нашел Fi, то значит, что анодом может быть только Mg, потому что если я не ошибаюсь, то надо чтобы у анода Fi была меньше, чем у катода...

Потенциал правильно рассчитан (кстати, где это электродный потенциал обозначают буквой "фи"?). Делить надо на число электронов в полуреакции, т.е. на 3.

2) Как вот теперь составить схему гальванического элемента?
и непонимаю не написанно ведь какая соль.. и какую концентрацию писать? У алюминия то понятно 10 в -3 степени, а у магния? тоже 10 в -3?

Al|AlCl3 || MgSO4|Mg - так написать тоже можно. Концентрацию сульфата магния (катиона магния) принять равной единице, так как используется стандартный потенциал магниевого электрода.

3) Уравнения на катоде и аноде думаю так будут выглядеть...
Al(0)-3e=Al(3+)
Mg(2+)+2e=Mg(0)
А вот с токообразующим что делать? Как его записывать?

Здесь не правильно. Следует так написать (на аноде идет окисление, анод - магниевый):
2|Al(3+)+3e=Al
3|Mg=Mg(2+)+2e
---------------------
3Mg + 2Al(3+) = 3Mg(2+) + 2Al?
или, в молекуляной форме:
3Mg+ 2AlCl3 = 3MgCl2 + 2Al


ЗЫ. Задача некорректна, так как такие активные металлы будут реагировать с водой, алюминий из водного раствора не будет выделяться.