Γιατί στο τυπικό δυναμικό για μια αντίδραση μείωσης οξείδωσης δεν πολλαπλασιάστηκε με συντελεστή;
1. Το τυπικό δυναμικό είναι μια εντατική ιδιότητα:
* Το τυπικό δυναμικό είναι ένα εντατική ιδιοκτησία , που σημαίνει ότι δεν εξαρτάται από την ποσότητα της παρούσας ουσίας. Είναι ένα μέτρο της * σχετικής * τάσης ενός είδους να κερδίσει ή να χάσει ηλεκτρόνια υπό τυποποιημένες συνθήκες.
* Σκεφτείτε το σαν θερμοκρασία. Η θερμοκρασία ενός φλιτζανιού νερού είναι η ίδια είτε πρόκειται για ένα μικρό κύπελλο είτε για ένα μεγάλο. Ομοίως, το τυποποιημένο δυναμικό μιας μισής αντίδρασης παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από τον αριθμό των εμπλεκομένων moles.
2. Gibbs ελεύθερη ενέργεια και τυποποιημένο δυναμικό:
* Το τυπικό δυναμικό σχετίζεται άμεσα με την πρότυπη αλλαγή ενέργειας Gibbs (ΔG °) για την αντίδραση:
* ΔG ° =-nfe °
* Πού:
* n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων ηλεκτρονίων που μεταφέρονται στην ισορροπημένη εξίσωση.
* Το F είναι η σταθερά του Faraday.
* Δεδομένου ότι το ΔG ° είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα (εξαρτάται από την ποσότητα ουσίας), ο συντελεστής 'Ν' αντιπροσωπεύει την στοιχειομετρία της αντίδρασης. Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο το τυπικό δυναμικό (E °) δεν χρειάζεται να πολλαπλασιαστεί με συντελεστές.
3. Παράδειγμα:
Εξετάστε την αντίδραση:
Zn (s) + Cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + cu (s)
* Το τυπικό δυναμικό για τη μείωση του Cu²⁺ σε Cu είναι +0,34 V.
* Το τυπικό δυναμικό για την οξείδωση του Zn σε Zn²⁺ είναι -0,76 V.
* Το συνολικό κυτταρικό δυναμικό είναι +1.10 V.
Παρατηρήστε ότι δεν πολλαπλασιάσαμε τις τυπικές δυνατότητες από τους συντελεστές (οι οποίοι είναι όλοι σε αυτή την περίπτωση). Το συνολικό κυτταρικό δυναμικό είναι απλώς το άθροισμα των τυποποιημένων δυνατοτήτων για τις μισές αντιδράσεις.
Συνοπτικά:
* Το τυπικό δυναμικό είναι μια εντατική ιδιότητα που αντικατοπτρίζει την εγγενή τάση ενός είδους να κερδίσει ή να χάσει ηλεκτρόνια.
* Η στοιχειομετρία της αντίδρασης έχει ήδη ενσωματωθεί στην εξίσωση ελεύθερης ενέργειας Gibbs, καθιστώντας περιττή να πολλαπλασιαστεί το τυπικό δυναμικό με συντελεστές.
