O výpočet potenciálu a batéria sa vykonáva, keď chcete vopred vedieť (pred montážou), aké bude napätie, emf (elektromotorická sila) alebo ddp (potenciálny rozdiel), ktorý daná bunka vygeneruje z dvoch kovov s rôznymi vlastnosťami.
Tento termín sa používal vopred, pretože ak chceme merať napätie ľubovoľného zariadenia, či už článku alebo batérie, stačí použiť multimetr.
Každý z kovov, ktoré sa podieľajú na zložení anódy a katódy bunky, sa líši schopnosti podstúpiť oxidáciu (schopnosť stratiť elektróny) a redukciu (schopnosť získať) elektróny). Táto schopnosť oxidácie alebo redukcie sa nazýva potenciál. Kovy, ktoré tvoria elektródu článku, preto môžu mať:
Štandardný redukčný potenciál (E.červená): je schopnosť elektródy podstúpiť fenomén redukcie. Tento potenciál sa meria vo voltoch (V) a jeho hodnota je rovnaká ako štandardný oxidačný potenciál, avšak s opačným znamienkom.
Štandardný oxidačný potenciál (E.oxy): je to schopnosť elektródy podstúpiť jav oxidácie. Tento potenciál sa meria vo voltoch (V) a jeho hodnota je rovnaká ako štandardný redukčný potenciál, avšak s opačným znamienkom.
POZNÁMKA: Štandardný potenciál môže byť ovplyvnený teplotou a koncentráciou roztokov použitých pri zostavovaní hromady.
Vystupovať výpočet potenciálu batérie, musíme poznať hodnoty štandardných potenciálov, či už oxidácie alebo redukcie, a použiť ich v nasledujúcom Matematická rovnica:
ΔE = Ečervená (väčšie) - Ačervená (menšie)
alebo
ΔE = Eoxy (väčšie) - Aoxy (menšie)
ΔE = zmena potenciálu batérie (emf alebo ddp).
Táto rovnica využíva potenciálne zmeny, pretože rovnako ako v prístroji dochádza k oxidácii a redukcii, miera potenciálu bude daná jednoduchým odpočítaním potenciálu každej z elektród (kovy).
POZNÁMKA: Môžeme len povedať, že pracujeme so zásobníkom, keď çvýpočet potenciálnych výsledkov v pozitívnej hodnote.
Teraz nasledujte niektoré príklady otázok, ktoré sa týkajú çvýpočet potenciálu batérie:
Príklad 1: (UFSC-SP) Vzhľadom na poloreakcie:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 a E.oxy = - 0,77 V
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 a E.oxy = - 1,36V
Vypočítajte potenciál reakcie nižšie (komín) a povedzte, či je spontánny alebo nie, skontrolujte správnu možnosť:
2 Fe+2 + Cl2 → 2 Fe+3 + 2 Cl-1
a) - 0,59 V, nie je to spontánne
b) 0,59 V, nie je to spontánne
c) 0,59 V, je spontánne
d) - 2,13 V, nie je to spontánne
e) 2,13 V, je spontánne
Rozhodnutie:
Pretože vás cvičenie žiada, aby ste určili hodnotu potenciálu batérie, jednoducho analyzujte poskytnuté oxidačné potenciály, aby ste mohli posúdiť, ktorý je najvyšší a ktorý najnižší:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 a E.oxy = - 0,77 V (Toto je najväčší)
2 Cl-1 → 1 Cl2 + 2 a E.oxy = - 1,36V (Toto je najmenšie)
Potom ho stačí použiť vo vzorci na výpočet potenciálu batérie:
ΔE = Eoxy (väčšie) - Aoxy (menšie)
ΔE = - 0,77 - (-1,36)
ΔE = - 0,77 + 1,36
ΔE = + 0,59 V
Pretože nájdený potenciál má pozitívnu hodnotu, máme spontánny proces. List ç).
Príklad 2: (UFMS) Zvážte nižšie uvedené semi-reakcie s príslušnými štandardnými redukčnými potenciálmi vo voltoch (V):
Ag+ + a → Ag Ečervená = 0,80 V
Ass+2 + 2 a → Cu Ečervená = 0,34 V
Vypočítajte potenciál reakcie nižšie (komín) a povedzte, či je spontánny alebo nie, skontrolujte správnu možnosť:
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
Rozhodnutie:
Pretože toto cvičenie žiada, aby ste určili hodnotu potenciálu zásobníka, musíte sa jednoducho pozrieť na poskytnuté redukčné potenciály, aby ste mohli posúdiť, ktorý je najväčší a ktorý najmenší:
Ag+ + a → Ag Ečervená = 0,80 V (Toto je najväčší)
Ass+2 + 2 a → Cu Ečervená = 0,34 V (Toto je najmenšie)
Potom ho stačí použiť vo vzorci na výpočet potenciálu batérie:
ΔE = Ečervená (väčšie) - Ačervená (menšie)
ΔE = 0,80 - (0,34)
ΔE = 0,80 - 0,34
ΔE = + 0,46 V
Pretože nájdený potenciál má pozitívnu hodnotu, máme spontánny proces. List ç).
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm
