Izračunavanje potencijala baterije

O izračunavanje potencijala a baterija izvodi se kada želite unaprijed (prije montaže) znati koliki će biti napon, emf (elektromotorna sila) ili ddp (razlika potencijala) koju će određena stanica generirati iz dva metala s različitim karakteristikama.

Izraz se koristio unaprijed jer, ako želimo izmjeriti napon bilo kojeg uređaja, bilo stanice ili baterije, samo trebamo koristiti multimetar.

Svaki od metala koji sudjeluje u sastavu stanične anode i katode ima različite sposobnosti podvrgavanja oksidaciji (sposobnost gubljenja elektrona) i redukciji (sposobnost dobivanja elektroni). Ta sposobnost oksidacije ili redukcije naziva se potencijal. Stoga metali koji čine elektrodu stanice mogu imati:

• Standardni potencijal smanjenja (E_Crvena): je sposobnost elektrode da trpi pojavu redukcije. Taj se potencijal mjeri u voltima (V) i njegova je vrijednost jednaka standardnom oksidacijskom potencijalu, ali s suprotnim predznakom.

• Standardni oksidacijski potencijal (E_oksi): sposobnost je elektrode da trpi pojavu oksidacije. Taj se potencijal mjeri u voltima (V) i njegova je vrijednost jednaka standardnom redukcijskom potencijalu, ali s suprotnim predznakom.

BILJEŠKA: Na standardni potencijal mogu utjecati temperatura i koncentracija otopina koje se koriste za sastavljanje hrpe.

Izvoditi izračunavanje potencijala baterije, moramo znati vrijednosti standardnih potencijala, bilo oksidacije ili redukcije, i primijeniti u sljedećem Matematička jednadžba:

ΔE = E_Crvena (veći) - I_Crvena (manji)

ili

ΔE = E_oksi (veći) - I_oksi (manji)

• ΔE = varijacija potencijala baterije (emf ili ddp).

Ova jednadžba koristi potencijalne varijacije jer se, kao u uređaju, događa oksidacija i redukcija, mjera potencijala dat će se jednostavno oduzimanjem potencijala svake od elektroda (metali).

BILJEŠKA: Možemo samo reći da radimo sa hrpom kada çizračunavanje potencijalnih rezultata u pozitivnoj vrijednosti.

Sada slijedite neke primjeri pitanja koja se bave çizračunavanje potencijala baterije:

Primjer 1: (UFSC-SP) S obzirom na polureakcije:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 i E_oksi = - 0,77 V

2 Kl^-1 → 1 Kl₂ + 2 i E_oksi = - 1,36 V

Izračunajte potencijal reakcije ispod (stog) i recite je li spontana ili ne, provjeravajući ispravnu opciju:

2 Fe⁺² + Kl₂ → 2 Fe⁺³ + 2 Kl^-1

a) - 0,59 V, nije spontano

b) 0,59 V, nije spontano

c) 0,59 V, je spontano

d) - 2,13 V, nije spontano

e) 2,13 V, spontano je

Razlučivost:

Dok vas vježba traži da odredite vrijednost potencijala baterije, jednostavno analizirajte oksidacijske potencijale kako biste procijenili koji je najveći, a koji najmanji:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 i E_oksi = - 0,77 V (Ovo je najveći)

2 Kl^-1 → 1 Kl₂ + 2 i E_oksi = - 1,36 V (Ovo je najmanje)

Zatim ga samo primijenite u formuli za izračunavanje potencijala baterije:

ΔE = E_oksi (veći) - I_oksi (manji)

ΔE = - 0,77 - (-1,36)

ΔE = - 0,77 + 1,36

ΔE = + 0,59V

Kako pronađeni potencijal ima pozitivnu vrijednost, imamo spontani proces. Pismo ç).

Primjer 2: (UFMS) Razmotrite dolje naznačene polureakcije sa njihovim odgovarajućim standardnim potencijalima redukcije, u voltima (V):

Ag⁺ + i → Ag E_Crvena = 0,80V

Dupe⁺² + 2 i → Cu E_Crvena = 0,34V

Izračunajte potencijal reakcije ispod (stog) i recite je li spontana ili ne, provjeravajući ispravnu opciju:

Cu + 2 Ag⁺→ Cu⁺² + 2 ag

a) - 4,6 V

b) - 0,46 V

c) + 0,46 V

d) + 1,14V

e) - 1,14 V

Razlučivost:

Kako vježba traži da odredite vrijednost potencijala hrpe, dovoljno je analizirati pružene potencijale smanjenja da biste procijenili koji je najveći, a koji najmanji:

Ag⁺ + i → Ag E_Crvena = 0,80V (Ovo je najveći)

Dupe⁺² + 2 i → Cu E_Crvena = 0,34V (Ovo je najmanje)

Zatim ga samo primijenite u formuli za izračunavanje potencijala baterije:

ΔE = E_Crvena (veći) - I_Crvena (manji)

ΔE = 0,80 - (0,34)

ΔE = 0,80 - 0,34

ΔE = + 0,46V

Kako pronađeni potencijal ima pozitivnu vrijednost, imamo spontani proces. Pismo ç).

Ja, Diogo Lopes Dias

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm