Ποια είναι η συνολική τάση για μη αυθόρμητη οξειδοαναγωγική αντίδραση που περιλαμβάνει MG και CU τους σίδερα;
Κατανόηση μη αντιδράσεων
* ΜΗ ΣΤΟΜΕΝΟ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ απαιτούν την εμφάνιση εξωτερικής ενέργειας. Στην ηλεκτροχημεία, αυτό σημαίνει ότι το κυτταρικό δυναμικό (τάση) είναι αρνητικό.
* αυθόρμητες αντιδράσεις Έχετε ένα θετικό κυτταρικό δυναμικό και προχωρήστε χωρίς εισροή εξωτερικής ενέργειας.
Προσδιορισμός του κυτταρικού δυναμικού
1. Προσδιορίστε τις μισές αντιδράσεις:
* Το μαγνήσιο (mg) είναι πιο αντιδραστικό από το χαλκό (Cu). Το μαγνήσιο θα λειτουργήσει ως άνοδος (οξείδωση) και χαλκός ως κάθοδος (μείωση).
* Οξείδωση (άνοδος): Mg (s) → mg²⁺ (aq) + 2e⁻
* μείωση (κάθοδος): Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
2. Τυπικά δυναμικά μείωσης:
* Αναζητήστε τα τυπικά δυναμικά μείωσης (E °) για κάθε μισή αντίδραση. Θα βρείτε αυτές τις τιμές σε έναν πίνακα τυπικών δυνατοτήτων μείωσης.
* Mg²⁺ (aq) + 2e⁻ → mg (s) e ° =-2.37 V
* Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) e ° =+0.34 V
3. Υπολογίστε το κυτταρικό δυναμικό (E ° Cell):
* e ° Cell =E ° (κάθοδος) - E ° (άνοδος)
* E ° Cell =+0.34 V - (-2.37 V) =+2.71 V
ΜΗ ΣΤΟΜΕΝΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ
* Το υπολογισμένο κυτταρικό δυναμικό είναι θετικό (+2.71 V). Αυτό δείχνει ότι η αντίδραση είναι αυθόρμητη υπό τυποποιημένες συνθήκες.
Για να επιβάλλετε μια μη νυχτερινή αντίδραση, πρέπει να εφαρμόσετε μια εξωτερική τάση μεγαλύτερη από το υπολογιζόμενο πρότυπο κυτταρικό δυναμικό (2,71 V). Αυτή είναι η βάση για την ηλεκτρόλυση, όπου χρησιμοποιείται μια εξωτερική πηγή ενέργειας για την οδήγηση μιας μη-αντίδρασης αντίδρασης.
Βασικά σημεία
* Το τυπικό κυτταρικό δυναμικό είναι μόνο ένας οδηγός. Τα πραγματικά κυτταρικά δυναμικά μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τη συγκέντρωση, τη θερμοκρασία και άλλους παράγοντες.
* Ένα αρνητικό κυτταρικό δυναμικό υποδηλώνει μια μη αντίδραση αντίδραση, που απαιτεί εξωτερική ενέργεια.
