O beregne potensialet til en batteri utføres når du vil vite på forhånd (før montering) hva spenningen vil være, emf (elektromotorisk kraft) eller ddp (potensiell forskjell) som en gitt celle vil generere fra to metaller med forskjellige egenskaper.
Begrepet ble brukt på forhånd fordi, hvis vi vil måle spenningen til en hvilken som helst enhet, enten en celle eller et batteri, trenger vi bare å bruke et multimeter.
Hver av metallene som deltar i sammensetningen av cellens anode og katode har forskjellige evner til å gjennomgå oksidasjon (evne til å miste elektroner) og reduksjon (evne til å få elektroner). Denne evnen til å oksidere eller redusere kalles et potensial. Derfor kan metallene som utgjør elektroden til en celle ha:
Standard reduksjonspotensial (Erød): er elektrodens kapasitet til å lide av fenomenet reduksjon. Dette potensialet måles i volt (V) og verdien er den samme som standard oksidasjonspotensial, men med motsatt tegn.
Standard oksidasjonspotensial (Eoxy): det er elektrodens kapasitet til å lide fenomenet oksidasjon. Dette potensialet måles i volt (V) og dets verdi er den samme som standardreduksjonspotensialet, men med motsatt tegn.
MERK: Et standardpotensial kan påvirkes av temperaturen og konsentrasjonen av løsningene som brukes ved montering av pelen.
Å fremføre beregne potensialet til et batteri, vi må kjenne til verdiene til standardpotensialene, enten oksidasjon eller reduksjon, og gjelder i det følgende Matematisk ligning:
ΔE = Erød (større) - Ogrød (mindre)
eller
ΔE = Eoxy (større) - Ogoxy (mindre)
ΔE = variasjon av potensialet til et batteri (emf eller ddp).
Denne ligningen bruker den potensielle variasjonen fordi, som i enheten, forekommer oksidasjon og reduksjon, potensialet vil bli gitt ganske enkelt ved å trekke potensialet til hver av elektrodene (metaller).
MERK: Vi kan bare si at vi jobber med en bunke når çberegning av potensialet resulterer i en positiv verdi.
Følg noen eksempler av spørsmål som adresserer çberegne potensialet til et batteri:
Eksempel 1: (UFSC-SP) Gitt halvreaksjonene:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 og E.oxy = - 0,77 V.
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 og E.oxy = - 1,36V
Beregn potensialet for reaksjonen nedenfor (stabel) og si om den er spontan eller ikke, sjekk riktig alternativ:
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
2 Fe+2 + Cl2 → 2 Fe+3 + 2 Cl-1
a) - 0.59V, det er ikke spontant
b) 0,59 V, den er ikke spontan
c) 0,59 V, er spontan
d) - 2,13 V, det er ikke spontant
e) 2,13 V, er spontan
Vedtak:
Når øvelsen ber deg bestemme verdien av batteriets potensial, bare analyser oksidasjonspotensialene som er gitt for å bedømme hvilken som er høyest og hvilken som er lavest:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 og E.oxy = - 0,77 V. (Dette er den største)
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 og E.oxy = - 1,36V (Dette er det minste)
Bare bruk det i formelen for å beregne potensialet til et batteri:
ΔE = Eoxy (større) - Ogoxy (mindre)
ΔE = - 0,77 - (-1,36)
ΔE = - 0,77 + 1,36
AE = + 0,59V
Ettersom potensialet som er funnet har en positiv verdi, har vi en spontan prosess. Brev ç).
Eksempel 2: (UFMS) Vurder halvreaksjonene, angitt nedenfor, med deres respektive standard reduksjonspotensialer, i volt (V):
Ag+ + og → Ag Erød = 0,80V
Ass+2 + 2 og → Cu Erød = 0,34V
Beregn potensialet for reaksjonen nedenfor (stabel) og si om den er spontan eller ikke, sjekk riktig alternativ:
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
Vedtak:
Når øvelsen ber deg bestemme verdien av stackens potensiale, trenger du bare å se på de reduksjonspotensialene som er gitt for å bedømme hvilken som er størst og hvilken som er den minste:
Ag+ + og → Ag Erød = 0,80V (Dette er den største)
Ass+2 + 2 og → Cu Erød = 0,34V (Dette er det minste)
Bare bruk det i formelen for å beregne potensialet til et batteri:
ΔE = Erød (større) - Ogrød (mindre)
ΔE = 0,80 - (0,34)
ΔE = 0,80 - 0,34
ΔE = + 0,46V
Ettersom potensialet som er funnet har en positiv verdi, har vi en spontan prosess. Brev ç).
Av meg. Diogo Lopes Dias
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
DAGER, Diogo Lopes. "Beregning av potensialet til en celle"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm. Tilgang 28. juni 2021.
