Ένα βολταϊκό κύτταρο είναι κατασκευασμένο από ηλεκτρόδια χαλκού και αλουμινίου τι το EMF αυτό το κελί;
1. Προσδιορίστε τις μισές αντιδράσεις
* αλουμίνιο (al) θα λειτουργήσει ως άνοδος (συμβαίνει οξείδωση):
Al (s) → al³⁺ (aq) + 3e⁻
* Χαλκός (Cu) θα λειτουργήσει ως κάθοδος (συμβαίνει μείωση):
Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
2. Αναζητήστε τα τυπικά δυναμικά μείωσης
Θα χρειαστείτε έναν πίνακα τυπικών δυνατοτήτων μείωσης (E °) για να βρείτε τις τιμές για κάθε μισή αντίδραση. Εδώ είναι οι τυπικές τιμές:
* Al³⁺ (aq) + 3e⁻ → al (s) E ° =-1.66 V
* Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) e ° =+0.34 V
3. Προσδιορίστε τη συνολική αντίδραση κυττάρων
* Δεδομένου ότι το αλουμίνιο έχει πιο αρνητικό δυναμικό μείωσης, θα οξειδωθεί (το αντίστροφο της αντίδρασης μείωσης).
* Για να εξισορροπήσετε τα ηλεκτρόνια, πολλαπλασιάστε την μισή αντίδραση αλουμινίου κατά 2 και την μισή αντίδραση του χαλκού με 3:
* 2AL (s) → 2al3⁺ (aq) + 6e⁻
* 3cu²⁺ (aq) + 6e⁻ → 3cu (s)
* Η συνολική αντίδραση κυττάρων είναι:
2Al (s) + 3cu²⁺ (aq) → 2al3⁺ (aq) + 3cu (s)
4. Υπολογίστε το πρότυπο κυτταρικό δυναμικό (EMF)
Το EMF του κυττάρου είναι η διαφορά μεταξύ των τυποποιημένων δυνατοτήτων μείωσης της καθόδου και της ανόδου. Θυμηθείτε ότι το δυναμικό της ανόδου αντιστρέφεται:
EMF =E ° (Cathode) - E ° (άνοδος)
EMF =+0.34 V - (-1.66 V)
EMF =+2.00 V
Επομένως, το πρότυπο EMF αυτού του βολταϊκού κυττάρου είναι +2,00 v.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει τυποποιημένες συνθήκες (25 ° C, πίεση 1 atm, συγκέντρωση ιόντων 1 m). Το πραγματικό EMF μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τις πραγματικές συγκεντρώσεις των ιόντων σε διάλυμα.
