Warum ist Delta G für Elektrolyse-Reaktionen negativ?

Antworten:

#DeltaG ^ @> 0 # aber nach dem Anwenden eines Potenzials #E_ (Zelle)> = 2.06V # von einer externen Stromquelle, # DeltaG # wird negativ und die Reaktion wird spontan sein.

Erläuterung:

Lassen Sie uns das Beispiel der Elektrolyse von Wasser diskutieren.

Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen Wasserstoff- und Sauerstoffgase.

Die Anoden- und Kathodenhalbreaktionen sind die folgenden:

Anode: # 2H_2O-> O_2 + 4H ^ (+) + 4e ^ (-) "" "-E ^@=-1.23V#

Kathode: # 4H_2O + 4e ^ (-) -> 2H_2 + 4OH ^ - "" E^@=-0.83V#

Nettoreaktion: # 6H_2O-> 2H_2 + O_2 + Unterführung (4 (H ^ (+) + OH ^ -)) (4H_2O) #

# 2H_2O-> 2H_2 + O_2 "" E_ (Zelle) ^ @ = - 2,06V #

Ein negatives Zellpotential impliziert einen nicht spontanen Prozess und daher #DeltaG ^ @> 0 #.

Beachten Sie, dass die Beziehung zwischen #DeltaG ^ @ # und #E ^ @ # ist gegeben durch:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

woher, # n # ist die Anzahl der während der Redoxübertragung übertragenen Elektronen # n = 4 # in diesem Fall, und # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # ist Faradays Konstante.

Deshalb seit #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

weil #DeltaG ^ @> 0 #also nach Anlegen eines Potentials #E_ (Zelle)> = 2.06V # von einer externen Stromquelle, # DeltaG # wird negativ und die Reaktion wird spontan sein.

Beachten Sie, dass, # DeltaG = -nFE #

Elektrochemie | Elektrolyse, Elektrolysezelle und Galvanik.