細胞電位の計算


細胞電位の計算:

標準の亜鉛電極と標準の銅電極で構成されたボルタ電池の正味の反応は次のとおりです。 2つの半反応を足し合わせて得られます:

酸化 Zn( s) Zn2 +(aq)+ 2e– E°= 0.763V
削減 2 E°= 0.337V
合計
net Zn(s)+ 2Ag +(aq) 2Ag(s)+ Zn2 + (aq) E°= 1.100 V

注:消費される電子が酸化亜鉛によって生成される電子とバランスを取るように、銀の還元を2倍にする必要がありましたが銀の還元電位にこの係数を掛けることはありません。電位を操作する際には、大きさではなく、値の符号のみを変更する必要があります。

どの金属が酸化され、どの金属イオンが還元されるかをどのように知ることができますか?

標準的な削減の可能性の表を見てください!

酸化を起こすには、半反応の1つを逆にする必要があります。セルの最高(正)の正味起電力をもたらす半反応を逆にします。反応を逆にすると、その反応のEº(+または–)の符号も逆になることに注意してください。次の標準的な還元電位の表をもう一度考えてみましょう。

標準のZr電極とI2電極で構成されたセルによって生成される電位を計算しましょう。この表から、それぞれの平衡還元半反応を記述します。電極を取り付け、還元電位をコピーします:

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

どの反応を逆にすると、最も正の標準還元の可能性が得られますか?両方を試してみましょう!

ケース1:ヨウ素化を逆に:

Eºnet=Eºox(I2)+Eºred(Zr)

Eºnet=(– 0.54)+(– 1.53)

Eºnet= – 2.07 V

ケース2:ジルコニウム還元を逆転させる:

Eºnet=Eºred(I2) +Eºox(Zr)

Eºnet=(0.54)+(1.53)

Eºnet= 2.07 V

注:最初のケースでは、計算されます正味のポテンシャルはプラスではありません!この反応は、提案されているように自発的には発生しません。

Zr酸化半反応を使用すると、正のポテンシャルが最も高くなります。したがって、セルはケース2で自発的に進行します。ヨウ素還元方程式にこの係数を掛けて生成される電子の数とバランスをとる場合でも、I2の還元電位の値に2を掛けなかったことに注意してください。消費されます。

レビュー:1枚の紙で、このボルタ電池の平衡正味方程式を導き出します。終了したら、質問マークをクリックして回答を表示します。

前の標準還元電位の表を使用して、標準条件で次のボルタ電池によって生成される電圧を計算します。小数点以下2桁でお願いします!:

電極1 電極2 Eºnet (*標準水素電極)
Hg / Hg2 + SHE *
Zr / Zr4 + Rb / Rb +
Rb / Rb + Hg / Hg2 +

次のページに移動する前に、標準還元電位の表を使用して、ボルタ電池の正味電位を計算する方法。

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