O a potenciáljának kiszámítása akkumulátor akkor hajtják végre, ha előre (az összeszerelés előtt) tudni szeretné, hogy mi lesz a feszültség, emf (elektromotoros erő) vagy ddp (potenciálkülönbség), amelyet egy adott sejt két különböző tulajdonságú fémből fog előállítani.
A kifejezést előre használták, mert ha bármilyen eszköz, akár egy cella, akár egy elem feszültségét meg akarjuk mérni, akkor csak egy multimétert kell használnunk.
A sejt anódjának és katódjának összetételében részt vevő fémek mindegyike különböző képesség az oxidációra (elektronvesztés képessége) és redukcióra (képesség a nyereségre elektronok). Ezt az oxidációs vagy redukciós képességet potenciálnak nevezzük. Ezért a cellák elektródáját alkotó fémek:
Normál redukciós potenciál (Epiros): az elektróda kapacitása a redukció jelenségének elszenvedésére. Ezt a potenciált mérjük voltban (V), és értéke megegyezik a standard oxidációs potenciállal, de ellentétes előjellel.
Standard oxidációs potenciál (Eoxy): az elektróda képes elszenvedni az oxidáció jelenségét. Ezt a potenciált mérjük voltban (V), és értéke megegyezik a szokásos redukciós potenciállal, de ellentétes előjellel.
JEGYZET: A standard potenciált befolyásolhatja a halom összeállításánál alkalmazott oldatok hőmérséklete és koncentrációja.
Előadni az akkumulátor potenciáljának kiszámítása, ismernünk kell a standard potenciál értékeit, legyen az oxidáció vagy redukció, és a következőkben alkalmazzuk Matematikai egyenlet:
ΔE = Epiros (nagyobb) - Éspiros (kisebb)
vagy
ΔE = Eoxy (nagyobb) - Ésoxy (kisebb)
ΔE = az akkumulátor potenciáljának változása (emf vagy ddp).
Ez az egyenlet a potenciális variációt használja, mivel az eszközhöz hasonlóan oxidáció és redukció következik be, a potenciál mértékét egyszerűen megadjuk úgy, hogy kivonjuk az egyes elektródák potenciálját (fémek).
JEGYZET: Csak akkor mondhatjuk, hogy verem mellett dolgozunk, amikor a ça potenciális eredmények kiszámítása pozitív értékben.
Most kövessen néhányat példák kérdésekre, amelyek a çaz akkumulátor potenciáljának kiszámítása:
1. példa: (UFSC-SP) Tekintettel a félreakciókra:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 és Eoxy = - 0,77 V
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 és Eoxy = - 1,36 V
Számolja ki az alábbi reakció potenciálját (verem), és mondja ki, hogy spontán vagy sem, ellenőrizze a helyes opciót:
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
2 Fe+2 + Cl2 → 2 Fe+3 + 2 Cl-1
a) - 0,59 V, ez nem spontán
b) 0,59 V, ez nem spontán
c) 0,59 V, spontán
d) - 2,13 V, ez nem spontán
e) 2,13 V, spontán
Felbontás:
Mivel a gyakorlat arra kéri, hogy határozza meg az akkumulátor potenciáljának értékét, egyszerűen elemezze a rendelkezésre álló oxidációs potenciálokat, hogy megítélje, melyik a legnagyobb és a legalacsonyabb:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 és Eoxy = - 0,77 V (Ez a legnagyobb)
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 és Eoxy = - 1,36 V (Ez a legkisebb)
Ezután csak alkalmazza az akkumulátor potenciáljának kiszámításához használt képletben:
ΔE = Eoxy (nagyobb) - Ésoxy (kisebb)
ΔE = - 0,77 - (-1,36)
ΔE = - 0,77 + 1,36
ΔE = + 0,59 V
Mivel a megtalált potenciál pozitív értékkel bír, spontán folyamatunk van. Levél ç).
2. példa: Vegyük figyelembe az alábbiakban felsorolt félreakciókat, a megfelelő standard redukciós potenciáljukkal, voltban (V):
Ag+ + és → Ag Epiros = 0,80 V
Szamár+2 + 2 és → Cu Epiros = 0,34 V
Számolja ki az alábbi reakció potenciálját (verem), és mondja ki, hogy spontán vagy sem, ellenőrizze a helyes opciót:
Cu + 2 Ag+→ Cu+2 + 2 Ag
a) - 4,6 V
b) - 0,46 V
c) + 0,46 V
d) + 1,14 V
e) - 1,14 V
Felbontás:
Mivel a gyakorlat arra kéri, hogy határozza meg a verem potenciáljának értékét, elegendő elemezni a megadott redukciós potenciálokat annak megítéléséhez, hogy melyik a legnagyobb és melyik a legkisebb:
Ag+ + és → Ag Epiros = 0,80 V (Ez a legnagyobb)
Szamár+2 + 2 és → Cu Epiros = 0,34 V (Ez a legkisebb)
Ezután csak alkalmazza az akkumulátor potenciáljának kiszámításához használt képletben:
ΔE = Epiros (nagyobb) - Éspiros (kisebb)
ΔE = 0,80 - (0,34)
ΔE = 0,80 - 0,34
ΔE = + 0,46 V
Mivel a megtalált potenciál pozitív értékkel bír, spontán folyamatunk van. Levél ç).
Általam. Diogo Lopes Dias
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
NAPOK, Diogo Lopes. "Egy sejt potenciáljának kiszámítása"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm. Hozzáférés: 2021. június 28.
