Solupotentiaalien laskeminen

Solupotentiaalin laskeminen:

Normaalista sinkkielektrodista ja tavallisesta kuparielektrodista rakennetun volttikennon nettoreaktio on saatu lisäämällä kaksi puolireaktiota yhteen:

hapetus	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0,763V
vähennys	2	E ° = 0,337V
		summa
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Huomaa: vaikka meidän oli kerrottava hopean väheneminen kertoimella 2, jotta kulutetut elektronit tasapainottaisivat sinkkioksidin tuottamien elektronien kanssa emmekä kerro hopean pelkistyspotentiaalia tällä tekijällä. Potentiaalia manipuloitaessa meidän tulisi muuttaa vain arvojen merkkejä, ei suuruutta.

Mistä tiedämme, mikä metalli hapettuu ja mikä metalli-ioni pelkistyy?

Katsomalla taulukkoa standardipelkistyspotentiaalista!

Yksi puolireaktioista täytyy kääntää hapettumisen aikaansaamiseksi. Kääntäkää puolireaktio, joka tuottaa korkeimman (positiivisen) nettoemf: n solulle. Muista, että kun reaktio käännetään, myös reaktion Eº (+ tai -) -merkki kääntyy. Tarkastellaan uudelleen seuraavaa standardipelkistyspotentiaalien taulukkoa:

Laskeamme Z: n ja I2: n standardielektrodeista rakennetun kennon tuottaman potentiaalin: Taulukosta kirjoitetaan tasapainoinen pelkistyksen puolireaktio kullekin elektrodi ja kopioi pelkistyspotentiaalit:

2e– + I2 (s) 2 I – (aq)	E ° = 0,54 V
4e– + Zr4 + (aq) Zr (s)	E ° = –1,53V

Kumpi reaktio tuottaa positiivisimman standardipelkistyspotentiaalin? Kokeillaan molempia!

Tapaus 1: Jodiderukion kääntäminen:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0.54) + (- 1.53)

Eºnet = – 2.07 V

Tapaus 2: zirkoniumin vähennyksen kääntäminen:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0.54) + (1.53)

Eºnet = 2.07 V

Huomaa: ensimmäisessä tapauksessa laskettu nettopotentiaali ei ole edes positiivinen! Tämä reaktio ei tapahtu spontaanisti ehdotetun mukaisesti.

Suurin positiivinen potentiaali havaitaan käyttämällä Zr-hapettumisen puolireaktiota. Siksi solu etenisi spontaanisti tapauksessa 2. Huomaa, että emme kertoneet I2: n pelkistyspotentiaalin arvoa kertoimella 2, vaikka jodipelkistysyhtälö kerrotaan tällä tekijällä tuotettujen elektronien määrän tasapainottamiseksi ja kulutettu.

Katsaus: Johda paperiarkille tämän volttasolun tasapainotettu nettoyhtälö. Kun olet valmis, palaa vastaukseen napsauttamalla kysymysmerkkiä.

Laske seuraavien volttikennojen synnyttämä jännite vakio-olosuhteissa – kahden desimaalin tarkkuudella, edellisen vakiopelkistyspotentiaalien taulukon avulla !:

elektrodi1	elektrodi 2	Eºnet	(* tavallinen vetyelektrodi)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Ennen kuin siirryt seuraavalle sivulle, sinun tulee kuinka laskea voltaiccellin nettopotentiaali käyttämällä tavallisten pelkistyspotentiaalien taulukkoa.