Εάν το ασήμι και ο χαλκός χρησιμοποιούνται για να φτιάξουν ένα κελί, ποια μισή αντίδραση θα εμφανιστούν για Ag Plus aq e-s E0 ισούται με 0,80 V Cu2 2e-cu 0,34 V;
Κατανόηση της ηλεκτροχημικής σειράς
* Τυπικά δυναμικά μείωσης (E °): Οι δεδομένες τιμές (0,80 V για Ag+ και 0,34 V για Cu2+) αντιπροσωπεύουν τα τυπικά δυναμικά μείωσης. Ένα υψηλότερο δυναμικό μείωσης υποδεικνύει μεγαλύτερη τάση για ένα είδος να κερδίσει ηλεκτρόνια και να μειωθεί.
* αυθόρμητες αντιδράσεις: Σε ένα γαλβανικό κύτταρο (ένα κύτταρο που παράγει ηλεκτρική ενέργεια), η αντίδραση θα προχωρήσει αυθόρμητα εάν το συνολικό κυτταρικό δυναμικό (E ° Cell) είναι θετικό. Αυτό επιτυγχάνεται με το να έχει ένας ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας (υψηλότερος Ε °) μειωμένος και ένας ασθενέστερος οξειδωτικός παράγοντας (χαμηλότερος Ε °) οξειδωμένος.
Προσδιορισμός των μισών αντιδράσεων
1. Προσδιορίστε τον ισχυρότερο οξειδωτικό παράγοντα: Τα ιόντα αργύρου (Ag+) έχουν υψηλότερο δυναμικό μείωσης (0,80 V) από τα ιόντα χαλκού (Cu2+) (0,34 V). Αυτό σημαίνει ότι η AG+ έχει ισχυρότερη τάση να κερδίζει ηλεκτρόνια και να μειωθεί.
2. Μείωση της μισής αντίδρασης: Η μισή αντίδραση με το υψηλότερο δυναμικό μείωσης θα συμβεί ως μείωση:
ag + (aq) + e- → ag (s) (E ° =0,80 V)
3. οξείδωση μισή αντίδραση: Η μισή αντίδραση με το χαμηλότερο δυναμικό μείωσης θα εμφανιστεί ως οξείδωση (το αντίστροφο της διαδικασίας μείωσης):
cu (s) → Cu2 + (aq) + 2e- (E ° =-0,34 V)
συνολική αντίδραση κυττάρων
Για να συνδυάσουμε τις μισές αντιδράσεις, πρέπει να:
* Electrons Balance: Πολλαπλασιάστε τη μείωση της μισής αντίδρασης κατά 2 για να εξισορροπήσετε τα ηλεκτρόνια:
2 ag + (aq) + 2e- → 2 ag (s)
* Προσθέστε τις μισές αντιδράσεις: Προσθέστε τις ισορροπημένες μισές αντιδράσεις για να πάρετε τη συνολική αντίδραση κυττάρων:
2 ag + (aq) + cu (s) → 2 ag (s) + cu2 + (aq)
κυτταρικό δυναμικό (E ° Cell)
* Υπολογίστε το κυτταρικό δυναμικό:E ° Cell =E ° μείωση (κάθοδος) - E ° οξείδωση (ανόδου)
E ° Cell =0,80 V - (-0,34 V) =1,14 V
Περίληψη:
* Άνοψη (οξείδωση): Cu (s) → Cu2 + (aq) + 2e-
* Καθεάνα (μείωση): 2 Ag + (aq) + 2e- → 2 ag (s)
* Συνολική αντίδραση κυττάρων: 2 Ag + (aq) + cu (s) → 2 ag (s) + cu2 + (aq)
* e ° Cell =1.14 V
Αυτή η αντίδραση είναι αυθόρμητη επειδή το κυτταρικό δυναμικό είναι θετικό.