Hur man hittar e cell vid jämvikt

Hur man hittar e cell vid jämvikt skylt

Elektrokemiska cell Potentials

Cellpotentialen (spänning) för en elektrokemisk cell kan förutsägas från halv reaktioner och dess driftsförhållanden (kemisk natur av material, temperatur, gas partialtryck, och koncentrationer).

  • Fastställande Standard State Cell Potentials
  • Fastställande icke-standard statliga Cell Potentials

Fastställande Standard State Cell Potentials

En cells standardtillstånd är den potential av cellen under standard state-betingelser, vilket approximeras med koncentrationer av 1 mol per liter (1 M) och tryck av en atmosfär vid 25 ° C

För att beräkna standardcellpotentialen för en reaktion

  • Skriva de oxidations- och reduktionshalverings reaktioner för cellen.
  • Slå upp reduktionspotentialen, Eo minskning. för reduktionen halv-reaktion i en tabell över reduktionspotentialer
  • Slå upp den potentiella minskningen för den omvända av oxidationen halvreaktion och vända tecknet för att erhålla den oxidationspotential. För oxidationen halvreaktion, Eo oxidation = – Eo minskning.
  • Lägga de potentialerna för halvcellerna för att få den totala standardcellpotentialen.



Eo cell = Eo reduktion + E o oxidation

Exempel: Hitta standardcellpotentialen för en elektrokemisk cell med följande cellreaktionen.

Zn (s) + Cu 2+ (aq) " NOSAVE height = 14 width = 15gt; Zn2 + (aq) + Cu (s)

  • Skriv halvreaktioner för varje process.

Zn (s) " NOSAVE height = 14 width = 15gt; Zn 2+ (aq) + 2 e –

Cu 2+ (aq) + 2 e – " NOSAVE height = 14 width = 15gt; Cu (s)

  • Slå upp standard potentialer för redcution halvreaktion.

    E o reduktion av Cu2 + = + 0,339 V

  • Slå upp standardreduktionspotentialen för det omvända av oxidationsreaktionsprodukten och ändra tecken.

    E o reduktion av Zn2 + = – 0,762 V

    Eo oxidation av Zn = – (- 0,762 V) = + 0,762 V

  • Tillsätt cellpotentialerna tillsammans för att få den övergripande standarden cellpotentialen.
  • Eo cell = + 1,101 V

    Fastställande icke-standard statliga Cell Potentials

    För att bestämma cellpotentialen när villkoren är annat än standard state (koncentrationer inte en molära och / eller tryck inte en atmosfär):

    • Bestämma standardtillståndet cellpotentialen.
    • Bestämma den nya cellpotentialen till följd av de ändrade villkoren.
    • Bestäm Q, reaktions kvoten.
    • Deternine n, antalet elektroner överförs i reaktionen "n".
    • Bestämma Ecell. cellpotentialen vid de icke-standardiserade tillståndsbetingelser med hjälp av Nernsts ekvation.

    Ecell = Eo cell – (RT / nF) ln Q

    Ecell = cellpotentialen vid icke-standardiserade förhållanden
    Eo cell = standardtillstånd cellpotential
    R = konstant (8,31 J / mol K)
    T = absolut temperatur (Kelvin-skalan)
    F = Faradays konstant (96.485 C / mol e -)
    n = antalet mol av elektroner som överförs i den balanserade ekvationen för den reaktion som inträffar
    i cellen
    Q = reaktionskvot för reaktionen. AA + bB " NOSAVE height = 14 width = 15gt; cC + dD,

    Om temperaturen hos cellen förblir vid 25 ° C, förenklar ekvationen till:

    eller i termer av log10

    Ecell = Eo cell – (0,0592 / n) log Q

    Exempel: Förutspå cellpotentialen för följande reaktion när trycket hos syrgasen är 2,50 atm, är vätejonkoncentrationen 0,10 M, och bromidjonkoncentrationen är 0,25 M.

    O2 (g) + 4 H + (aq) + 4 Br – (aq) " NOSAVE height = 14 width = 15gt; 2 H2O (l) + 2 Br2 (l)

    • Beräkna standardcellpotentialen för reaktionen, Eo cell. med användning av de framlagda värden:

    4 Br – (aq) " NOSAVE height = 14 width = 15gt; 2 Br2 (l) + 4 e –

    Eo oxe. = – E o rött. = – (+ 1,077 V) = – 1,077 V

    Källa: www.chem.purdue.edu

    Kommentera

    E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

    1 × 2 =