Изчисляване на потенциала на батерията

О изчисляване на потенциала на a батерия се извършва, когато искате предварително да знаете (преди сглобяването) какво ще бъде напрежението, emf (електромоторна сила) или ddp (потенциална разлика), която дадена клетка ще генерира от два метала с различни характеристики.

Терминът се използва предварително, защото, ако искаме да измерим напрежението на което и да е устройство, било то клетка или батерия, просто трябва да използваме мултицет.

Всеки от металите, които участват в състава на анода и катода на клетката, има различни способности за претърпяване на окисление (способност за загуба на електрони) и редукция (способност за печалба електрони). Тази способност за окисляване или намаляване се нарича потенциал. Следователно металите, които изграждат електрода на клетката, могат да имат:

• Стандартен потенциал за намаляване (E_червен): е способността на електрода да изтърпи явлението редукция. Този потенциал се измерва във волта (V) и стойността му е същата като стандартния окислителен потенциал, но с обратен знак.

• Стандартен окислителен потенциал (E_окси): това е способността на електрода да понася явлението окисление. Този потенциал се измерва във волта (V) и стойността му е същата като стандартния потенциал за намаляване, но с обратен знак.

ЗАБЕЛЕЖКА: Стандартният потенциал може да бъде повлиян от температурата и концентрацията на разтворите, използвани при сглобяването на купчината.

За изпълнение изчисляване на потенциала на батерията, трябва да знаем стойностите на стандартните потенциали, независимо дали са окисление или редукция, и да ги прилагаме по-долу Математическо уравнение:

ΔE = E_червен (по-голям) - И_червен (по-малък)

или

ΔE = E_окси (по-голям) - И_окси (по-малък)

• ΔE = изменение на потенциала на батерията (emf или ddp).

Това уравнение използва потенциалната вариация, тъй като, както в устройството, настъпват окисление и редукция, мярката на потенциала ще бъде дадена просто чрез изваждане на потенциала на всеки от електродите (метали).

ЗАБЕЛЕЖКА: Можем да кажем само, че работим със стек, когато ° Сизчисляване на потенциалните резултати в положителна стойност.

Сега следвайте някои примери на въпроси, които се отнасят до ° Сизчисляване на потенциала на батерията:

Пример 1: (UFSC-SP) Предвид полуреакциите:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 и E_окси = - 0,77 V

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 и E_окси = - 1,36V

Изчислете потенциала на реакцията отдолу (стек) и кажете дали е спонтанна или не, като проверите правилната опция:

2 Fe⁺² + Cl₂ → 2 Fe⁺³ + 2 Cl^-1

а) - 0,59V, не е спонтанно

б) 0,59 V, не е спонтанно

в) 0,59 V, е спонтанно

г) - 2,13 V, не е спонтанно

д) 2.13 V, е спонтанно

Резолюция:

Докато упражнението ви моли да определите стойността на потенциала на батерията, просто анализирайте предоставените окислителни потенциали, за да прецените кое е най-високо и кое най-ниско:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 и E_окси = - 0,77 V (Това е най-големият)

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 и E_окси = - 1,36V (Това е най-малкото)

След това просто го приложете във формулата за изчисляване на потенциала на батерията:

ΔE = E_окси (по-голям) - И_окси (по-малък)

ΔE = - 0,77 - (-1,36)

ΔE = - 0,77 + 1,36

ΔE = + 0,59V

Тъй като намереният потенциал има положителна стойност, имаме спонтанен процес. Писмо ° С).

Пример 2: (UFMS) Помислете за полуреакциите, посочени по-долу, със съответните им стандартни потенциали за редукция, във волта (V):

Ag⁺ + и → Ag E_червен = 0.80V

Задник⁺² + 2 и → Cu E_червен = 0,34V

Изчислете потенциала на реакцията отдолу (стек) и кажете дали е спонтанна или не, като проверите правилната опция:

Cu + 2 Ag⁺→ Cu⁺² + 2 Ag

а) - 4,6 V

б) - 0,46 V

в) + 0,46 V

г) + 1,14V

д) - 1,14 V

Резолюция:

Тъй като упражнението ви моли да определите стойността на потенциала на стека, просто трябва да разгледате предоставените потенциали за намаляване, за да прецените кой е най-големият и кой най-малък:

Ag⁺ + и → Ag E_червен = 0.80V (Това е най-големият)

Задник⁺² + 2 и → Cu E_червен = 0,34V (Това е най-малкото)

След това просто го приложете във формулата за изчисляване на потенциала на батерията:

ΔE = E_червен (по-голям) - И_червен (по-малък)

ΔE = 0,80 - (0,34)

ΔE = 0,80 - 0,34

ΔE = + 0.46V

Тъй като намереният потенциал има положителна стойност, имаме спонтанен процес. Писмо ° С).

От мен Диого Лопес Диас

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm