>> 自然の科学 >  >> 化学

電圧セルの電圧を決定する要因は何ですか?

電圧(ガルバニック)セルの電圧は、いくつかの要因によって決定されます。これらの要因は次のとおりです。

1。電極電位:

- 標準電極電位(E°): これは、標準的な水素電極(SH)と標準条件(25°Cの温度、1Mの濃度、1気圧の圧力)の下での残りの半細胞電極の間の電位差です。標準電極電位は、電極が酸化または還元を受ける傾向の尺度です。

- nernst方程式: Nernst方程式は、濃度や温度の変化などの非標準的な条件を考慮し、標準電極電位を変更します。 NERNST方程式は次のように与えられます。

`` `

e =e° - (0.0592/n)log q

`` `

ここでは、Eは非標準条件下では電極電位です。E°は標準電極電位、Qは反応商、nはバランスのとれた半反応で伝達される電子のモル数、0.0592 Vは温度とファラデー定数に関連する定数です。

2。反応物と生成物の濃度:

- ハーフ反応に関与する反応物と生成物の濃度は、電圧細胞の電圧に影響します。 Nernst方程式によれば、反応物の濃度が高く、濃度の濃度が低くなると、細胞の電圧が増加します。

3。温度:

- 温度は、化学反応の速度と反応物と生成物の活性に影響します。エントロピーの変化(ΔS)がより高い温度でより有利になるため、温度の上昇は通常、細胞の電圧を増加させます。

4。電極の表面積:

- 電極の表面積は、電気化学反応の速度に役割を果たします。表面積が大きくなると、より多くの反応が同時に行われ、細胞の電圧が高くなります。

5。溶液中のイオン強度とイオン種:

- 電解質溶液中の他のイオンの存在は、反応物と生成物の活性係数に影響を与え、電圧に影響を与えます。不活性電解質(KNO3など)を追加すると、高いイオン強度を維持し、活性係数の変化を最小限に抑え、より安定した細胞電圧測定につながります。

6。参照電極:

- 基準電極(通常は標準の水素電極または彼女)は、他の電極(作動電極)の電位が測定される安定したポテンシャルを提供します。参照電極は、一定の電位を維持し、正確な測定を可能にします。

7。細胞設計:

- 電極間の距離、使用される電解質の種類(水または非水性)、電極材料、細胞設計などの要因も、電圧細胞の電圧に影響を与える可能性があります。

要約すると、電圧セルの電圧は、ハーフセルの標準電極電位、反応物と生成物の濃度、温度、電極の表面積、溶液中の他のイオンの存在、参照電極の選択、および全体的な細胞設計によって決定されます。

  1. 真実の血清は本物ですか?
  2. 沸点HIまたはHCLが高いのはどれですか?
  3. 化学における溶液の定義
  4. 原子の電荷がゼロまたはニュートラルなのはなぜですか?
  5. 加水分解と水和の違い
  6. 5000ガロンのプールにはいくつの塩素がありますか?