첫 번째 단계는 표준 상태 (농도)에서 세포 잠재력을 결정하는 것입니다. 25 ° C에서 1 mol / L 및 1 atm의 압력.
절차는 다음과 같습니다.
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세포에 대한 산화 및 환원 반 반응을 작성합니다.
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환원 전위 표에서 환원 반쪽 반응에 대한 환원 전위 # E⁰_ “red”#를 찾으십시오.
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산화 역전의 환원 전위를 찾으십시오. 반 반응하고 부호를 반전시켜 산화 전위를 얻습니다. 산화 반쪽 반응의 경우 # E⁰_text (ox) = “-“E⁰_text (red) #.
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두 개의 반쪽 셀 전위를 더하여 전체 표준 셀 전위를 얻습니다. .
# E⁰_text (cell) = E⁰_text (red) + E⁰_text (ox) #
표준 상태
다음 단계를 사용하여 다음과 같은 셀 반응을 통해 전기 화학 셀의 표준 셀 전위를 찾아 보겠습니다.
# “Zn (s)”+ “Cu”^ “2 +” “(aq)”→ “Zn”^ “2 +” “(aq)”+ ” Cu (s) “#
1. 각 공정에 대한 반쪽 반응을 작성합니다.
# “Zn (s)”→ “Zn”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“#
# “Cu”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“→ “Cu (s)”#
2. 환원 반쪽 반응에 대한 표준 잠재력을 찾습니다.
# “Cu”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“→ “Cu (s)”; E⁰_ “red”= +0.339 V #
3. 산화 반응의 역방향에 대한 표준 환원 잠재력을 찾고 부호를 변경합니다.
# “Zn”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“→ “Zn (에스)”; E⁰_text (red) = “-0.762 V”#
# “Zn (s)”→ “Zn”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“; E⁰_ “ox”= “+ 0.762 V”#
4. 전체 표준 세포 전위를 얻기 위해 세포 전위를 추가합니다.
# “Cu”^ “2 +” “(aq)”+ “2e”^ “-“→ “Cu (s)”; color (white) (mmmmmmm) E⁰_ “red”= “+0.339 V”#
# “Zn (s)”→ “Zn”^ “2 +” “(aq)”+ “2e” ^ “-“; color (white) (mmmmmmml) E⁰_ “ox”= color (white) (l) “+0.762 V”#
# “Cu”^ “2 +” “(aq) “+”Zn (s) “→”Cu (s) “+”Zn “^”2 + “”(aq) “; E⁰_ “cell”= “+1.101 V”#
비표준 상태 조건
조건이 표준 상태가 아닌 경우 (농도는 1mol / L, 압력은 1atm, 온도는 25 ° C가 아님) 몇 가지 추가 단계를 수행해야합니다.
1. 표준 세포 잠재력을 결정합니다.
2. 변경된 조건으로 인한 새로운 세포 잠재력을 결정합니다.
Nernst 방정식은
입니다.
#color (blue) (bar (ul (| color (white) (a / a) E_ “cell”= E⁰_ “cell”-(RT) / (nF) lnQcolor (white) (a / a) | ))) “”#
어디
참고 : # R #의 단위는 # “J · K”^ “-1” “mol”^ “-1″# 또는 #입니다. “V · C · K”^ “-1” “mol”^ “-1″#.
두더지는 “반응의 두더지”를 의미합니다.
우리는 항상 반응이 1 몰이면 # R #의 단위를 # “J · K”^ “-1″# 또는 # “V · C · K”^ “-1″#로 쓰고 “#”mol은 무시할 수 있습니다. “^”-1 “# 단위 부분.
예
산소 가스의 압력이 2.50 atm, 수소 이온 농도가 0.10 mol / L, 브롬화 이온 농도가 0.25 mol / L 일 때 다음 반응에 대한 전지 전위를 계산하십시오.
# ” O “_2″(g) “+”4H “^”+ “”(aq) “+”4B r “^”- “”(aq) “→”2H “_2″O (l) “+”2Br “_2 (l) #
1. 각 공정에 대한 반쪽 반응을 작성합니다.
# “O”_2 “(g)”+ “4H”^ “+” “(aq)”+ “4e”^ “-“→ “2H “_2″O (l) “#
#color (흰색) (mmmmmmml)”2Br “^”- “”(aq) “→”Br “_2″(l) “+”2e “^”- ” #
2. 환원 반쪽 반응에 대한 표준 잠재력 찾기
# “O”_2 “(g)”+ “4H”^ “+” “(aq)”+ “4e”^ “-“→ 2H_2 “O” “(1)”; E⁰_ “red”= “+1.229 V”#
3. 산화 반응의 역방향에 대한 표준 환원 잠재력을 찾고 부호를 변경합니다.
# “2Br”^ “-” “(aq)”→ “Br”_2 “(l)”+ ” 2e “^”- “; E⁰_text (ox) = “-1.077 V”#
4. 전지 전위를 더하여 전체 표준 전지 전위를 얻습니다.
#color (white) (mmll) “O”_2 “(g)”+ “4H”^ “+” “(aq)” + “4e”^ “-“→ “2H”_2 “O (l)”; color (white) (mmmmm) E⁰_text (red) = “+1.229 V”#
#color (white) (mmmmmmml) 2 ×; color (white) (mmm) E⁰_text (ox) = “-1.077 V”#
# “O”_2 “(g)”+ “4Br”^ “-” “(aq)”+ ” 4H “^”+ “”(aq) “→”2Br “_2″(l) “+”2H “_2″O (l) “; E⁰_text (cell) = “+0.152 V”#
5. 비표준 조건에서 새로운 세포 잠재력을 결정합니다.