Cálculo del potencial de la celda

Cálculo del potencial de la celda:

La reacción neta de una celda voltaica construida a partir de un electrodo de zinc estándar y un electrodo de cobre estándar es obtenido sumando las dos semirreacciones:

oxidación	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0.763V
reducción	2	E ° = 0.337V
		suma
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Nota: aunque tuvimos que multiplicar la reducción de plata por un factor de 2 para que los electrones consumidos se equilibren con los producidos por el óxido de zinc. ción, NO multiplicamos el potencial de reducción de plata por este factor. Al manipular potenciales, solo debemos cambiar los signos de los valores, no la magnitud.

¿Cómo sabemos qué metal se oxidará y qué ion metálico se reducirá?

¡Mirando una tabla de potenciales de reducción estándar!

Una de las semirreacciones debe invertirse para producir una oxidación. Invierta la semirreacción que producirá la fem neta más alta (positiva) para la celda. Recuerde que cuando se invierte una reacción, el signo de Eº (+ o -) para esa reacción también se invierte. Considere nuevamente la siguiente tabla de potenciales de reducción estándar:

Calculemos el potencial generado por una celda construida con electrodos estándar de Zr e I2: De la tabla, escribimos una semirreacción de reducción balanceada para cada electrodo y copie los potenciales de reducción:

2e– + I2 (s) 2 I– (aq)	E ° = 0.54V
4e– + Zr4 + (aq) Zr (s)	E ° = –1.53V

¿Invertir qué reacción producirá el potencial de reducción estándar más positivo? ¡Probemos ambos!

Caso 1: invertir la reducción de yodo:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0.54) + (- 1.53)

Eºnet = – 2.07 V

Caso 2: invertir la reducción de circonio:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0.54) + (1.53)

Eºnet = 2.07 V

Nota: en el primer caso, el calculado ¡El potencial neto ni siquiera es positivo! Esta reacción no ocurriría espontáneamente como se propone.

El potencial positivo más alto se encuentra usando la semirreacción de oxidación de Zr. Por lo tanto, la celda procedería espontáneamente en el Caso 2. Observe que no multiplicamos el valor del potencial de reducción de I2 por un factor de 2, aunque la ecuación de reducción de yodo se multiplicaría por este factor para equilibrar el número de electrones producidos y consumado.

Repaso: En una hoja de papel, derive la ecuación neta balanceada para esta celda voltaica. Cuando termine, haga clic en el signo de interrogación para revelar la respuesta.

Utilice la tabla anterior de potenciales de reducción estándar para calcular el voltaje generado por las siguientes celdas voltaicas en condiciones estándar – ¡dos decimales, por favor !:

electrodo1	electrodo 2	Eºnet	(* electrodo de hidrógeno estándar)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Antes de pasar a la página siguiente, debe cómo calcular el potencial neto de una celda voltaica utilizando una tabla de potenciales de reducción estándar.