電気化学シリーズの理解
* 標準還元電位(E°): 指定された値(Ag+の場合は0.80 V、Cu2+で0.34 V)は、標準の還元電位を表します。還元の可能性が高いということは、種が電子を獲得して減少させる傾向が高いことを示しています。
* 自発反応: ガルバニック細胞(電気を生成する細胞)では、細胞全体の電位(e°細胞)が陽性の場合、反応は自然に進行します。これは、より強力な酸化剤(より高いE°)を減らし、より弱い酸化剤(低E°)を酸化することによって達成されます。
半分反応の決定
1。より強い酸化剤:を識別します 銀イオン(Ag+)は、銅イオン(Cu2+)(0.34 V)よりも高い還元電位(0.80 V)を持っています。これは、Ag+が電子を獲得して減らす傾向が強いことを意味します。
2。削減半反応: 還元電位が高い半分の反応は、削減として発生します。
ag +(aq) + e-→ag(s) (E°=0.80 V)
3。酸化半反応: 低還元電位を持つ半分の反応は、酸化として発生します(還元プロセスの逆):
cu(s)→cu2 +(aq) + 2e- (E°=-0.34 V)
細胞全体の反応
半分反応を組み合わせるには、次のことが必要です。
* 電子バランス: 還元半反応に2を掛けて電子のバランスをとってください。
2 ag +(aq) + 2e-→2 ag(s)
* 半分反応を追加: バランスの取れた半反応を追加して、細胞全体の反応を取得します。
2 ag +(aq) + cu(s)→2 ag(s) + cu2 +(aq)
細胞電位(E°セル)
*細胞電位を計算します:E°Cell =E°還元(カソード)-E°酸化(アノード)
E°Cell =0.80 V-(-0.34 V)=1.14 V
概要:
* アノード(酸化): cu(s)→cu2 +(aq) + 2e-
* カソード(還元): 2 ag +(aq) + 2e-→2 ag(s)
* 細胞全体の反応: 2 Ag +(aq) + cu(s)→2 ag(s) + cu2 +(aq)
* e°セル=1.14 V
この反応は、細胞の電位が陽性であるため、自発的です。