1。標準細胞の電位(E°セル)を理解します
* e°セル は、標準条件(25°C、1気圧、1 M濃度)でのレドックス反応における2つのハーフセル間のポテンシャル差の尺度です。
* 陽性E°セル 自発反応を示します(製品の形成を好む)。
* 負のe°細胞 非同様の反応(反応物の形成を好む)を示します。
2。 E°セルを計算します
* 半分反応を識別します: 全体的な酸化還元反応をその酸化と減少の半反応に分解します。
* 標準削減電位を検索(E°赤): 標準削減電位の表を使用して、半分反応ごとにE°赤を見つけます。
* e°セルの計算:
* e°Cell =e°赤(還元)-E°赤(酸化)
*酸化半反応のために、e°の符号を逆に書いていることを忘れないでください。
3。結果を解釈
* e°セルが正の場合: 反応は標準条件下で自発的です。
* e°セルが負の場合: 反応は、標準条件下では非時期です。
重要なメモ:
* 標準条件: 上記の分析は、標準条件に適用されます。 温度、圧力、または濃度の変化は、反応の自発性に影響を与える可能性があります。
* ギブス自由エネルギー: E°細胞とGIBBSの自由エネルギー変化(Δg°)の関係は次のとおりです。Δg°=-nfe°セル、nは伝達される電子のモル数であり、Fはファラデーの定数です。 負のΔg°は自発的な反応を示します。
例:
反応を考えてみましょう:
Zn(s) +cu²⁺(aq)→zn²⁺(aq) + cu(s)
1。半分反応:
*酸化:Zn(s)→Zn²⁺(aq) +2e⁻
*削減:cu²⁺(aq) +2e⁻→cu(s)
2。標準削減電位:
* e°red(zn²⁺/zn)=-0.76 v
* e°赤(cu²⁺/cu)=+0.34 v
3。 e°細胞計算:
* e°cell =e°red(cu²⁺/cu)-e°red(zn²⁺/zn)=0.34 v-(-0.76 v)=+1.10 v
4。解釈: E°細胞は正であるため、反応は標準条件下で自発的です。
要約すると、酸化還元反応は、その標準細胞電位(E°細胞)が陰性である場合、非分類です。