Aku potentsiaali arvutamine

O a potentsiaali arvutamine aku sooritatakse siis, kui soovite eelnevalt (enne kokkupanekut) teada saada, milline on pinge, emf (elektromotoorjõud) või ddp (potentsiaalide erinevus), mille antud rakk tekitab kahest erineva omadusega metallist.

Seda mõistet kasutati ette, sest kui tahame mõõta mõne seadme, nii elemendi kui ka aku pinget, peame lihtsalt kasutama multimeetrit.

Iga metall, mis osaleb raku anoodi ja katoodi koostises, on erinev võime oksüdeeruda (võime kaotada elektrone) ja redutseerida (võime võita elektronid). Seda oksüdeerumis- või redutseerimisvõimet nimetatakse potentsiaaliks. Seetõttu võivad raku elektroodi moodustavatel metallidel olla:

• Standardne redutseerimispotentsiaal (E_punane): on elektroodi võime vähendada nähtust. Seda potentsiaali mõõdetakse voltides (V) ja selle väärtus on sama kui standardne oksüdatsioonipotentsiaal, kuid vastupidise märgiga.

• Standardne oksüdatsioonipotentsiaal (E_hapukas): see on elektroodi võime oksüdatsiooni nähtust kannatada. Seda potentsiaali mõõdetakse voltides (V) ja selle väärtus on sama kui standardne reduktsioonipotentsiaal, kuid vastupidise märgiga.

MÄRGE: Standardset potentsiaali saab mõjutada vaia kokkupanekul kasutatud lahuste temperatuur ja kontsentratsioon.

Esinema aku potentsiaali arvutamine, peame teadma standardpotentsiaalide väärtusi, olgu need siis oksüdeerumine või redutseerimine, ja rakendama järgmisi Matemaatiline võrrand:

ΔE = E_punane (suurem) - ja_punane (väiksem)

või

ΔE = E_hapukas (suurem) - ja_hapukas (väiksem)

• ΔE = aku potentsiaali muutus (emf või ddp).

Selles võrrandis kasutatakse potentsiaalset variatsiooni, kuna sarnaselt seadmega toimub oksüdeerumine ja redutseerimine, potentsiaali mõõdetakse lihtsalt lahutades iga elektroodi potentsiaal (metallid).

MÄRGE: Võime öelda, et töötame virnaga, kui çpotentsiaalsete tulemuste arvutamine positiivse väärtusega.

Nüüd järgige mõnda näited küsimustele, mis käsitlevad çaku potentsiaali arvutamine:

Näide 1: (UFSC-SP) Arvestades poolreaktsioone:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 ja E_hapukas = - 0,77 V

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 ja E_hapukas = - 1,36 V

Arvutage reaktsiooni potentsiaal allpool (virna) ja öelge, kas see on spontaanne või mitte, kontrollides õiget valikut:

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

2 Fe⁺² + Cl₂ → 2 Fe⁺³ + 2 Cl^-1

a) - 0,59 V, see ei ole spontaanne

b) 0,59 V, see ei ole spontaanne

c) 0,59 V, on spontaanne

d) - 2,13 V, see ei ole spontaanne

e) 2,13 V, on spontaanne

Resolutsioon:

Kuna harjutus palub teil määrata aku potentsiaali väärtuse, analüüsige lihtsalt pakutavaid oksüdatsioonipotentsiaale, et otsustada, milline on kõrgeim ja mis madalaim:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 ja E_hapukas = - 0,77 V (See on suurim)

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 ja E_hapukas = - 1,36 V (See on kõige väiksem)

Seejärel rakendage seda lihtsalt aku potentsiaali arvutamise valemis:

ΔE = E_hapukas (suurem) - ja_hapukas (väiksem)

ΔE = - 0,77 - (-1,36)

ΔE = - 0,77 + 1,36

ΔE = + 0,59 V

Kuna leitud potentsiaalil on positiivne väärtus, toimub meil spontaanne protsess. Kiri ç).

Näide 2: Vaatleme allpool toodud poolreaktsioone koos nende standardse redutseerimispotentsiaaliga voltides (V):

Ag⁺ + ja → Ag E_punane = 0,80 V

Perse⁺² + 2 ja → Cu E_punane = 0,34 V

Arvutage reaktsiooni potentsiaal allpool (virna) ja öelge, kas see on spontaanne või mitte, kontrollides õiget valikut:

Cu + 2 Ag⁺→ Cu⁺² + 2 a

a) - 4,6 V

b) - 0,46 V

c) + 0,46 V

d) + 1,14 V

e) - 1,14 V

Resolutsioon:

Kuna harjutus palub teil määrata virna potentsiaali väärtuse, peate lihtsalt vaatama pakutavaid vähendamisvõimalusi, et otsustada, milline on suurim ja mis on väikseim:

Ag⁺ + ja → Ag E_punane = 0,80 V (See on suurim)

Perse⁺² + 2 ja → Cu E_punane = 0,34 V (See on kõige väiksem)

Seejärel rakendage seda lihtsalt aku potentsiaali arvutamise valemis:

ΔE = E_punane (suurem) - ja_punane (väiksem)

ΔE = 0,80 - (0,34)

ΔE = 0,80 - 0,34

ΔE = + 0,46 V

Kuna leitud potentsiaalil on positiivne väärtus, toimub meil spontaanne protsess. Kiri ç).

Minu poolt. Diogo Lopes Dias

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

PÄEVAD, Diogo Lopes. "Lahtri potentsiaali arvutamine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.