Beräkna potentialen för ett batteri

O beräkna potentialen för a batteri utförs när du vill veta i förväg (före montering) vad spänningen kommer att vara, emf (elektromotorisk kraft) eller ddp (potentialskillnad) som en given cell genererar från två metaller med olika egenskaper.

Termen användes i förväg eftersom, om vi vill mäta spänningen i någon enhet, antingen en cell eller ett batteri, behöver vi bara använda en multimeter.

Var och en av metallerna som deltar i sammansättningen av cellens anod och katod har olika förmåga att genomgå oxidation (förmåga att förlora elektroner) och reduktion (förmåga att vinna elektroner). Denna förmåga att oxidera eller minska kallas en potential. Därför kan metallerna som utgör elektroden i en cell ha:

• Standardminskningspotential (E_röd): är elektrodens förmåga att drabbas av reduktionsfenomenet. Denna potential mäts i volt (V) och dess värde är detsamma som standardoxidationspotentialen, men med motsatt tecken.

• Standardoxidationspotential (E_oxi): det är elektrodens förmåga att drabbas av fenomenet oxidation. Denna potential mäts i volt (V) och dess värde är detsamma som standardreduktionspotentialen, men med motsatt tecken.

NOTERA: En standardpotential kan påverkas av temperaturen och koncentrationen av de lösningar som används vid montering av pålen.

Att prestera beräkna ett batteris potential, vi måste känna till värdena för standardpotentialerna, oavsett om det är oxidation eller reduktion, och tillämpas i det följande Matematisk ekvation:

AE = E_röd (större) - Och_röd (mindre)

eller

AE = E_oxi (större) - Och_oxi (mindre)

• ΔE = variation av potentialen för ett batteri (emf eller ddp).

Denna ekvation använder den potentiella variationen eftersom, som i enheten, oxidation och reduktion sker, potentialen kommer att ges helt enkelt genom att subtrahera potentialen för var och en av elektroderna (metaller).

NOTERA: Vi kan bara säga att vi arbetar med en stack när çberäkning av potentiella resultat i ett positivt värde.

Följ nu några exempel av frågor som behandlar çberäkning av potentialen för ett batteri:

Exempel 1: (UFSC-SP) Med tanke på halvreaktionerna:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 och E._oxi = - 0,77 V.

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 och E._oxi = - 1,36V

Beräkna potentialen för reaktionen nedan (stack) och säg om den är spontan eller inte, kontrollera rätt alternativ:

2 Fe⁺² + Cl₂ → 2 Fe⁺³ + 2 Cl^-1

a) - 0,59V, det är inte spontant

b) 0,59 V, det är inte spontant

c) 0,59 V, är spontan

d) - 2,13 V, det är inte spontant

e) 2,13 V, är spontan

Upplösning:

Eftersom övningen ber dig att bestämma värdet på batteriets potential, analysera helt enkelt de oxidationspotentialer som ges för att bedöma vilken som är högst och vilken som är lägst:

2 Fe⁺² → 2 Fe⁺³ + 2 och E._oxi = - 0,77 V. (Detta är det största)

2 Cl^-1 → 1 Cl₂ + 2 och E._oxi = - 1,36V (Detta är det minsta)

Använd sedan det bara i formeln för att beräkna potentialen för ett batteri:

AE = E_oxi (större) - Och_oxi (mindre)

AE = - 0,77 - (-1,36)

AE = - 0,77 + 1,36

AE = + 0,59V

Eftersom den hittade potentialen har ett positivt värde har vi en spontan process. Brev ç).

Exempel 2: (UFMS) Tänk på halvreaktionerna, som anges nedan, med respektive standardreduktionspotential, i volt (V):

Ag⁺ + och → Ag E_röd = 0,80V

Röv⁺² + 2 och → Cu E_röd = 0,34V

Beräkna potentialen för reaktionen nedan (stack) och säg om den är spontan eller inte, kontrollera rätt 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

Upplösning:

Eftersom övningen ber dig att bestämma värdet på stackens potential är det tillräckligt att analysera de reduktionspotentialer som tillhandahålls för att bedöma vilken som är störst och vilken som är den minsta:

Ag⁺ + och → Ag E_röd = 0,80V (Detta är det största)

Röv⁺² + 2 och → Cu E_röd = 0,34V (Detta är det minsta)

Använd sedan det bara i formeln för att beräkna potentialen för ett batteri:

AE = E_röd (större) - Och_röd (mindre)

AE = 0,80 - (0,34)

AE = 0,80 - 0,34

AE = + 0,46V

Eftersom den hittade potentialen har ett positivt värde har vi en spontan process. Brev ç).

Av mig Diogo Lopes Dias

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