Calculul potențialului celulei

Calculul potențialului celulei:

Reacția netă a unei celule voltaice construită din electrod de zinc standard și a unui electrod standard din cupru este obținut prin adăugarea celor două jumătăți de reacții împreună:

oxidare	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0.763V
reducere	2	E ° = 0.337V
		sum
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Notă: chiar dacă a trebuit să înmulțim reducerea argintului cu un factor 2 astfel încât electronii consumați să se echilibreze cu cei produși de oxidul de zinc acțiune, NU înmulțim potențialul de reducere a argintului cu acest factor. În manipularea potențialelor, ar trebui să schimbăm doar semnele valorilor, nu magnitudinea.

De unde știm ce metal va deveni oxidat și ce ion metalic se va reduce?

Privind un tabel cu potențiale de reducere standard!

Una dintre jumătățile de reacție trebuie inversată pentru a produce o oxidare. Inversați jumătatea de reacție care va produce cel mai mare emf net (pozitiv) pentru celulă. Amintiți-vă că atunci când inversați o reacție, semnul lui Eº (+ sau -) pentru acea reacție este inversat. Luați în considerare din nou următorul tabel al potențialelor de reducere standard:

Să calculăm potențialul generat de o celulă construită din electrozi standard Zr și I2: Din tabel, scriem o jumătate de reacție de reducere echilibrată pentru fiecare electrod și copiați potențialele de reducere:

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

Inversarea reacției care va produce cel mai mare potențial de reducere standard pozitiv? Să încercăm ambele!

Cazul 1: inversarea reducerii iodului:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0,54) + (- 1,53)

Eºnet = – 2,07 V

Cazul 2: inversarea reducerii zirconiului:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0.54) + (1.53)

Eºnet = 2.07 V

Notă: în primul caz, calculat potențialul net nu este nici măcar pozitiv! Această reacție nu ar avea loc spontan așa cum s-a propus.

Cel mai mare potențial pozitiv se găsește prin utilizarea semirreacției de oxidare Zr. Prin urmare, celula ar proceda spontan în Cazul 2. Observați că nu am multiplicat valoarea potențialului de reducere a lui I2 cu un factor de 2, chiar dacă ecuația de reducere a iodului ar fi înmulțită cu acest factor pentru a echilibra numărul de electroni produși și consumat.

Recenzie: pe o foaie de hârtie, obțineți ecuația netă echilibrată pentru această celulă voltaică. Când ați terminat, faceți clic pe semnul întrebării pentru a afișa răspunsul.

Utilizați tabelul anterior al potențialelor de reducere standard pentru a calcula tensiunea generată de următoarele celule voltaice în condiții standard – două zecimale, vă rog !:

electrode1	electrod 2	Eºnet	(* electrod de hidrogen standard)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Înainte de a trece la pagina următoare, ar trebui cum se poate calcula potențialul net al unei celule voltaic utilizând un tabel cu potențiale de reducere standard.