Obliczanie potencjału ogniwa

Obliczanie potencjału ogniwa:

Reakcja netto ogniwa galwanicznego zbudowanego ze standardowej elektrody cynkowej i standardowej elektrody miedzianej to uzyskane przez dodanie dwóch półreakcji razem:

utlenianie	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0,763V
redukcja	2	E ° = 0,337V
		suma
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Uwaga: mimo że musieliśmy pomnożyć redukcję srebra przez współczynnik 2, aby zużyte elektrony zrównoważyły się z elektronami wytwarzanymi przez tlenek cynku Nie pomnożymy potencjału redukcji srebra przez ten współczynnik. Manipulując potencjałem, powinniśmy zmieniać tylko znaki wartości, a nie wielkość.

Skąd wiemy, który metal zostanie utleniony, a który zredukowany?

Patrząc na tabelę standardowych potencjałów redukcji!

Jedną z półreakcji należy odwrócić, aby doprowadzić do utleniania. Odwróć reakcję połowiczną, która przyniesie najwyższy (dodatni) emf netto dla komórki. Pamiętaj, że kiedy ktoś odwraca reakcję, znak Eº (+ lub -) dla tej reakcji jest również odwrócony. Rozważmy ponownie poniższą tabelę standardowych potencjałów redukcyjnych:

Obliczmy potencjał generowany przez komórkę zbudowaną ze standardowych elektrod Zr i I2: Z tabeli zapisujemy półreakcję zrównoważonej redukcji dla każdego elektrodę i skopiuj potencjały redukcyjne:

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

Odwrócenie reakcji, która przyniesie najbardziej pozytywny potencjał redukcji wzorca? Spróbujmy obu!

Przypadek 1: odwrócenie redukcji jodu:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0,54) + (- 1,53)

Eºnet = – 2,07 V

Przypadek 2: odwrócenie redukcji cyrkonu:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0,54) + (1,53)

Eºnet = 2,07 V

Uwaga: w pierwszym przypadku obliczona potencjał netto nie jest nawet pozytywny! Ta reakcja nie zachodziłaby spontanicznie, jak proponowano.

Najwyższy dodatni potencjał uzyskuje się stosując półreakcję utleniania Zr. Komórka będzie zatem postępować spontanicznie w przypadku 2. Zauważ, że nie pomnożyliśmy wartości potencjału redukcyjnego I2 przez współczynnik 2, mimo że równanie redukcji jodu byłoby pomnożone przez ten współczynnik, aby zrównoważyć liczbę wytwarzanych elektronów i strawiony.

Recenzja: Na kartce papieru wyprowadź zbilansowane równanie netto dla tej ogniwa galwanicznego. Po zakończeniu kliknij znak zapytania, aby wyświetlić odpowiedź.

Skorzystaj z poprzedniej tabeli standardowych potencjałów redukcji, aby obliczyć napięcie generowane przez następujące ogniwa galwaniczne w standardowych warunkach – proszę o dwa miejsca po przecinku !:

elektroda1	elektroda 2	Eºnet	(* standardowa elektroda wodorowa)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Przed przejściem do następnej strony należy jak obliczyć potencjał netto ogniwa galwanicznego przy użyciu tabeli standardowych potencjałów redukcji.