Ποιο είναι το συνολικό δυναμικό μείωσης ενός κυττάρου στο οποίο μειώνεται το κάλιο (k) και το οξειδωμένο χαλκό (Cu);
Κατανόηση των εννοιών
* δυναμικό μείωσης: Ένα μέτρο της τάσης μιας ουσίας να κερδίσει ηλεκτρόνια (να μειωθεί). Ένα πιο θετικό δυναμικό μείωσης δείχνει μια ισχυρότερη τάση να μειωθεί.
* Ηλεκτροχημικό κύτταρο: Μια συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω αντιδράσεων οξειδοαναγωγής.
* Τυπικά δυναμικά μείωσης: Αυτές οι τιμές καταγράφονται για διάφορες μισές αντιδράσεις υπό τυποποιημένες συνθήκες (25 ° C, πίεση 1 atm, συγκέντρωση 1 m).
Βήματα για τον υπολογισμό του συνολικού δυναμικού μείωσης
1. Προσδιορίστε τις μισές αντιδράσεις:
* μείωση (κάθοδος): K⁺ (aq) + e⁻ → k (s)
* Οξείδωση (άνοδος): Cu (s) → cu²⁺ (aq) + 2e⁻
2. Αναζητήστε τυπικά δυναμικά μείωσης:
* K⁺ (aq) + e⁻ → k (s) e ° =-2.93 V
* Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) e ° =+0.34 V
3. Ρυθμίστε για οξείδωση:
* Δεδομένου ότι ο χαλκός οξειδώνεται (απώλεια ηλεκτρονίων), πρέπει να αντιστρέψουμε τη μισή αντίδραση Cu και να αλλάξουμε το σημάδι του δυναμικού μείωσης του:
* Cu (s) → Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ e ° =-0.34 V
4. Υπολογίστε το κυτταρικό δυναμικό (E ° Cell):
* E ° Cell =E ° (Cathode) - E ° (άνοδος)
* E ° Cell =-2.93 V -(-0.34 V) =-2.59 V
Συμπέρασμα
Το συνολικό δυναμικό μείωσης του κυττάρου είναι -2.59 V . Αυτή η αρνητική τιμή υποδεικνύει ότι η αντίδραση δεν είναι αυθόρμητη υπό τυποποιημένες συνθήκες.
Σημαντική σημείωση: Το συνολικό δυναμικό μείωσης του κυττάρου αναφέρεται μερικές φορές ως κυτταρικό δυναμικό (κύτταρο E °).
