ბატარეის პოტენციალის გაანგარიშება

ო პოტენციალის გამოთვლა ა აკუმულატორი ხორციელდება, როდესაც გსურთ წინასწარ იცოდეთ (შეკრების დაწყებამდე) რა იქნება ძაბვა, emf (ელექტროძრავის ძალა) ან ddp (პოტენციური სხვაობა), რომელსაც მოცემული უჯრედი გამოიმუშავებს ორი მახასიათებლის ორი ლითონისგან.

ეს ტერმინი წინასწარ იქნა გამოყენებული, რადგან, თუ გვინდა გავზომოთ ნებისმიერი მოწყობილობის ძაბვა, ან ელემენტი, ან ელემენტი, უბრალოდ მულტიმეტრი უნდა გამოვიყენოთ.

თითოეული ლითონი, რომელიც მონაწილეობს უჯრედის ანოდისა და კათოდის შემადგენლობაში, განსხვავებულია ჟანგვის გავლის შესაძლებლობები (ელექტრონების დაკარგვის უნარი) და შემცირება (მოგების უნარი) ელექტრონები). დაჟანგვის ან შემცირების ამ შესაძლებლობას პოტენციალს უწოდებენ. ამიტომ, მეტალებს, რომლებიც უჯრედის ელექტროდს წარმოადგენენ, შეიძლება ჰქონდეს:

• სტანდარტული შემცირების პოტენციალი (E_{წითელი}): არის ელექტროდი, რომელიც განიცდის შემცირების ფენომენს. ეს პოტენციალი იზომება ვოლტებში (V) და მისი ღირებულება იგივეა, რაც სტანდარტული დაჟანგვის პოტენციალი, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით.

• დაჟანგვის სტანდარტული პოტენციალი (E

  _ოქსი): ეს არის ელექტროდი, რომელიც განიცდის დაჟანგვის ფენომენს. ეს პოტენციალი იზომება ვოლტებში (V) და მისი მნიშვნელობა იგივეა, რაც სტანდარტული შემცირების პოტენციალი, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით.

ᲨᲔᲜᲘᲨᲕᲜᲐ: სტანდარტულ პოტენციალზე შეიძლება გავლენა იქონიოს წყობის აწყობისთვის გამოყენებული ხსნარების ტემპერატურაზე და კონცენტრაციაზე.

Წამოდგენა ბატარეის პოტენციალის გაანგარიშება, უნდა იცოდეთ სტანდარტული პოტენციალის მნიშვნელობები, იქნება ეს დაჟანგვა თუ შემცირება, და შემდეგში უნდა გამოვიყენოთ მათემატიკური განტოლება:

ΔE = E_{წითელი} (უფრო დიდი) - და_{წითელი} (პატარა)

ან

ΔE = E_ოქსი (უფრო დიდი) - და_ოქსი (პატარა)

• ΔE = ელემენტის პოტენციალის ცვალებადობა (emf ან ddp).

ეს განტოლება იყენებს პოტენციურ ვარიაციას, რადგან, როგორც მოწყობილობაში, ხდება დაჟანგვა და შემცირება, პოტენციალის გაზომვა მოხდება უბრალოდ თითოეული ელექტროდის პოტენციალის გამოკლებით (ლითონები).

ᲨᲔᲜᲘᲨᲕᲜᲐ: ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ ვთქვათ, რომ ჩვენ ვმუშაობთ სტეკთან, როდესაც ჩპოტენციური შედეგების დადებით მნიშვნელობაში გაანგარიშება.

ახლა მიჰყევით ზოგიერთს მაგალითები კითხვების, რომლებიც ეხება ჩბატარეის პოტენციალის გაანგარიშება:

მაგალითი 1: (UFSC-SP) ნახევრად რეაქციების გათვალისწინებით:

2 თებ⁺² . 2 თებ⁺³ + 2 და E_ოქსი = - 0,77 ვ

2 კლ^-1 Cl 1 კლ₂ + 2 და E_ოქსი = - 1.36 ვ

გამოთვალეთ ქვემოთ მოცემული რეაქციის პოტენციალი (დასტის) და თქვით, ეს სპონტანურია თუ არა, შეამოწმეთ სწორი ვარიანტი:

2 თებ⁺² + კლ₂ . 2 თებ⁺³ + 2 კლ^-1

ა) - 0,59 ვ, ეს არ არის სპონტანური

ბ) 0,59 ვ, ეს არ არის სპონტანური

გ) 0,59 ვ, არის სპონტანური

დ) - 2.13 V, ეს არ არის სპონტანური

ე) 2.13 V, არის სპონტანური

რეზოლუცია:

რადგან სავარჯიშო ითხოვს ბატარეის პოტენციალის მნიშვნელობის დადგენას, უბრალოდ გააანალიზეთ დაჟანგვის პოტენციალი, რომ განიხილოთ რომელია ყველაზე მაღალი და რომელი ყველაზე დაბალი:

2 თებ⁺² . 2 თებ⁺³ + 2 და E_ოქსი = - 0,77 ვ (ეს ყველაზე დიდია)

2 კლ^-1 Cl 1 კლ₂ + 2 და E_ოქსი = - 1.36 ვ (ეს ყველაზე პატარაა)

შემდეგ, უბრალოდ გამოიყენეთ იგი ბატარეის პოტენციალის გაანგარიშების ფორმულაში:

ΔE = E_ოქსი (უფრო დიდი) - და_ოქსი (პატარა)

ΔE = - 0.77 - (-1.36)

ΔE = - 0,77 + 1,36

ΔE = + 0,59 ვ

ვინაიდან აღმოჩენილ პოტენციალს აქვს დადებითი მნიშვნელობა, ჩვენ გვაქვს სპონტანური პროცესი. წერილი ჩ).

მაგალითი 2: (UFMS) განვიხილოთ ნახევრად რეაქციები, ქვემოთ მითითებული, მათი სტანდარტული შემცირების პოტენციალით, ვოლტებში (V):

აღ⁺ + და → Ag E_{წითელი} = 0,80 ვ

ას⁺² + 2 და → Cu E_{წითელი} = 0,34 ვ

გამოთვალეთ ქვემოთ მოცემული რეაქციის პოტენციალი (დასტის) და თქვით, ეს სპონტანურია თუ არა, შეამოწმეთ სწორი ვარიანტი:

Cu + 2 აგვ⁺→ Cu⁺² + 2 აგვ

ა) - 4,6 ვ

ბ) - 0,46 ვ

გ) + 0,46 ვ

დ) + 1.14 ვ

ე) - 1.14 ვ

რეზოლუცია:

რადგან სავარჯიშო ითხოვს დაადგინოთ სტეკის პოტენციალის მნიშვნელობა, საკმარისია გაანალიზოთ მოწოდებული შემცირების პოტენციალები, რომ განვსაჯოთ რომელია ყველაზე დიდი და რომელი ყველაზე პატარა

აღ⁺ + და → Ag E_{წითელი} = 0,80 ვ (ეს ყველაზე დიდია)

ას⁺² + 2 და → Cu E_{წითელი} = 0,34 ვ (ეს ყველაზე პატარაა)

შემდეგ, უბრალოდ გამოიყენეთ იგი ბატარეის პოტენციალის გაანგარიშების ფორმულაში:

ΔE = E_{წითელი} (უფრო დიდი) - და_{წითელი} (პატარა)

ΔE = 0.80 - (0.34)

ΔE = 0,80 - 0,34

ΔE = + 0.46V

ვინაიდან აღმოჩენილ პოტენციალს აქვს დადებითი მნიშვნელობა, ჩვენ გვაქვს სპონტანური პროცესი. წერილი ჩ).

ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm