О обчислення потенціалу a акумулятор виконується тоді, коли потрібно заздалегідь (перед складанням) знати, якою буде напруга, ЕРС (електрорушійна сила) або ddp (різниця потенціалів), яку дана клітина буде генерувати з двох металів з різними характеристиками.
Цей термін використовувався заздалегідь, тому що, якщо ми хочемо виміряти напругу будь-якого пристрою, будь то комірки чи акумулятора, нам просто потрібно використовувати мультиметр.
Кожен з металів, що беруть участь у складі анода та катода клітини, має різні здатність зазнавати окислення (здатність втрачати електрони) та відновлення (здатність набирати електрони). Цю здатність окислювати або зменшувати називають потенційною. Отже, метали, з яких складається електрод клітини, можуть мати:
Стандартний потенціал зменшення (Eчервоний): є здатністю електрода зазнавати явища зменшення. Цей потенціал вимірюється у вольтах (V), і його значення таке ж, як і стандартний потенціал окислення, але з протилежним знаком.
Стандартний потенціал окислення (E
окси): це ємність, яку електрод повинен зазнати явища окислення. Цей потенціал вимірюється у вольтах (V), і його значення таке ж, як і стандартний потенціал зменшення, але з протилежним знаком.
ПРИМІТКА: На стандартний потенціал можуть впливати температура та концентрація розчинів, що використовуються при складанні палі.
Виконувати розрахунок потенціалу акумулятора, ми повинні знати значення стандартних потенціалів, окислення чи відновлення, і застосовувати в наступному Математичне рівняння:
ΔE = Eчервоний (більший) - Ічервоний (менший)
або
ΔE = Eокси (більший) - Іокси (менший)
ΔE = зміна потенціалу акумулятора (ЕРС або ДДП).
Це рівняння використовує потенційні зміни, оскільки, як і в пристрої, відбувається окислення та відновлення, міра потенціалу буде дана просто відніманням потенціалу кожного з електродів (метали).
ПРИМІТКА: Ми можемо лише сказати, що ми працюємо зі стеком, коли çобчислення потенційних результатів у позитивному значенні.
Тепер дотримуйтесь деяких приклади питань, що стосуються çрозрахунок потенціалу акумулятора:
Приклад 1: (UFSC-SP) Враховуючи напівреакції:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 та Еокси = - 0,77 В
2 Кл-1 → 1 Кл2 + 2 та Еокси = - 1,36 В
Розрахуйте потенціал реакції нижче (стек) і скажіть, спонтанна вона чи ні, перевіривши правильний варіант:
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
2 Fe+2 + Кл2 → 2 Fe+3 + 2 Кл-1
а) - 0,59 В, це не спонтанно
б) 0,59 В, це не спонтанно
в) 0,59 В, є спонтанним
г) - 2,13 В, це не спонтанно
д) 2,13 В, є спонтанним
Дозвіл:
Оскільки вправа просить вас визначити значення потенціалу батареї, просто проаналізуйте потенціал окислення, щоб визначити, який є найвищим, а який найнижчим:
2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 та Еокси = - 0,77 В (Це найбільший)
2 Кл-1 → 1 Кл2 + 2 та Еокси = - 1,36 В (Це найменший)
Потім просто застосуйте його у формулі для розрахунку потенціалу акумулятора:
ΔE = Eокси (більший) - Іокси (менший)
ΔE = - 0,77 - (-1,36)
ΔE = - 0,77 + 1,36
ΔE = + 0,59В
Оскільки знайдений потенціал має позитивне значення, ми маємо спонтанний процес. Лист ç).
Приклад 2: (UFMS) Розглянемо напівреакції, зазначені нижче, із відповідними стандартними потенціалами відновлення, у вольтах (V):
Ag+ + та → Ag Eчервоний = 0,80 В
Дупу+2 + 2 і → Cu Eчервоний = 0,34 В
Розрахуйте потенціал реакції нижче (стек) і скажіть, спонтанна вона чи ні, перевіривши правильний варіант:
Cu + 2 Ag+→ Cu+2 + 2 Ag
а) - 4,6 В
б) - 0,46 В
в) + 0,46 В
г) + 1,14 В
д) - 1,14 В
Дозвіл:
Оскільки вправа просить вас визначити значення потенціалу стека, вам просто потрібно розглянути надані потенціали зменшення, щоб визначити, який найбільший, а який найменший:
Ag+ + та → Ag Eчервоний = 0,80 В (Це найбільший)
Дупу+2 + 2 і → Cu Eчервоний = 0,34 В (Це найменший)
Потім просто застосуйте його у формулі для розрахунку потенціалу акумулятора:
ΔE = Eчервоний (більший) - Ічервоний (менший)
ΔE = 0,80 - (0,34)
ΔE = 0,80 - 0,34
ΔE = + 0,46 В
Оскільки знайдений потенціал має позитивне значення, ми маємо спонтанний процес. Лист ç).
Мені Діого Лопес Діас
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ДНІ, Діоґо Лопес. "Розрахунок потенціалу клітини"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-potencial-uma-pilha.htm. Доступ 28 червня 2021 року.
