Ποιο ζεύγος μισών αντιδράσεων θα είχε αρνητικό συνολικό δυναμικό μείωσης;
Κατανόηση του δυναμικού μείωσης
* δυναμικό μείωσης (E °): Ένα μέτρο της τάσης ενός είδους να κερδίσει ηλεκτρόνια (να μειωθεί). Ένα πιο θετικό E ° υποδεικνύει μεγαλύτερη τάση να μειωθεί.
* Τυπικά δυναμικά μείωσης (E °): Μετρούμενη υπό τυποποιημένες συνθήκες (25 ° C, πίεση 1 atm, συγκέντρωση 1 m).
* Συνολικό δυναμικό μείωσης: Το άθροισμα των δυνατοτήτων μείωσης των δύο μισών αντιδράσεων που εμπλέκονται σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής.
Βρίσκοντας αρνητικό συνολικό δυναμικό μείωσης
Για να έχετε αρνητικό συνολικό δυναμικό μείωσης, πρέπει να συνδυάσετε δύο μισές αντιδράσεις όπου:
1. Η μισή αντίδραση έχει πιο αρνητικό δυναμικό μείωσης από το άλλο.
2. Το πιο αρνητικό δυναμικό μείωσης είναι για τη διαδικασία μείωσης και το πιο θετικό δυναμικό μείωσης είναι για τη διαδικασία οξείδωσης.
Παράδειγμα
Ας εξετάσουμε αυτές τις δύο μισές αντιδράσεις:
* Zn²⁺ (aq) + 2e⁻ → Zn (s) E ° =-0,76 V (Μείωση του Zn²⁺)
* cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) E ° =+0.34 V (Μείωση του Cu²⁺)
Για να έχουμε ένα αρνητικό συνολικό δυναμικό μείωσης, πρέπει να αντιστρέψουμε μία από τις μισές αντιδράσεις, καθιστώντας την οξείδωση:
* zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2e⁻ e ° =+0.76 V (Οξείδωση του Zn)
* cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) E ° =+0.34 V (Μείωση του Cu²⁺)
Τώρα, το συνολικό δυναμικό μείωσης είναι:
+0.76 V +0.34 V = +1.10 V
Δεδομένου ότι το πιο αρνητικό δυναμικό μείωσης ήταν για τη διαδικασία οξείδωσης, το συνολικό δυναμικό μείωσης είναι θετικό. Πρέπει να αντιστρέψουμε την μισή αντίδραση με το πιο αρνητικό δυναμικό μείωσης:
* Zn²⁺ (aq) + 2e⁻ → Zn (s) E ° =-0,76 V (Μείωση του Zn²⁺)
* Cu (s) → Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ e ° =-0.34 V (Οξείδωση του Cu)
Το συνολικό δυναμικό μείωσης είναι:
-0.76 V -0.34 V = -1.10 V
Σημαντική σημείωση: Το συνολικό κυτταρικό δυναμικό (που καθορίζει τον αυθορμητισμό της αντίδρασης) είναι η * διαφορά * μεταξύ του δυναμικού μείωσης της καθόδου και του δυναμικού μείωσης της ανόδου. Σε αυτή την περίπτωση, το συνολικό κυτταρικό δυναμικό θα ήταν +1,10 V, υποδεικνύοντας μια αυθόρμητη αντίδραση.
Πώς να βρείτε ζευγάρια
* Αναζητήστε τυπικά δυναμικά μείωσης σε έναν πίνακα: Θα βρείτε πίνακες τυπικών δυνατοτήτων μείωσης στα εγχειρίδια χημείας και σε απευθείας σύνδεση πόρους.
* Επιλέξτε μια μισή αντίδραση με αρνητικό E °: Αυτή θα είναι η μείωση της μισής αντίδρασης σας.
* Επιλέξτε μια μισή αντίδραση με πιο θετικό E °: Αυτή θα είναι η μισή αντίδραση οξείδωσης (θα χρειαστεί να την αντιστρέψετε).
* Υπολογίστε το συνολικό δυναμικό μείωσης: Προσθέστε τις τιμές E ° (θυμόμαστε να αλλάξετε το σύμβολο για την μισή αντίδραση οξείδωσης).
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα παραδείγματα ή να έχετε άλλες ερωτήσεις.
