Схема элемента, в котором медь является катодом:
Cu | Cu2+(aq) || X-(aq), X(s) | X
где X - металл, который находится выше меди в ряду напряжения металлов и является анодом.
Схема элемента, в котором медь является анодом:
X | X2+(aq) || Cu2+(aq), Cu(s) | Cu
где X - металл, который находится ниже меди в ряду напряжения металлов и является катодом.
Стандартная ЭДС элемента можно рассчитать по формуле:
E° = E°(катод) - E°(анод)
где E°(катод) - потенциал восстановления катода, E°(анод) - потенциал окисления анода.
Стандартный потенциал восстановления меди (Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(s)) составляет 0,34 В.
Стандартные потенциалы окисления металлов можно найти в таблице стандартных потенциалов электродов. Например, для цинка (Zn2+(aq) + 2e- -> Zn(s)) E°(окисления) = -0,76 В, для железа (Fe2+(aq) + 2e- -> Fe(s)) E°(окисления) = -0,44 В.
Тогда для первого элемента (Cu | Cu2+(aq) || X-(aq), X(s) | X) стандартная ЭДС будет равна:
E° = E°(Cu2+/Cu) - E°(X2+/X) = 0,34 В - E°(окисления X)
Для второго элемента (X | X2+(aq) || Cu2+(aq), Cu(s) | Cu) стандартная ЭДС будет равна:
E° = E°(Cu2+/Cu) - E°(X2+/X) = 0,34 В - (-E°(окисления X)) = 0,34 В + E°(окисления X)
Таким образом, стандартная ЭДС первого элемента будет равна 0,34 В минус потенциал окисления металла X, а стандартная ЭДС второго элемента будет равна 0,34 В плюс потенциал окисления металла X.