Was ist Standardpotenzial? Ist das Standardpotential für einen bestimmten Stoff konstant (Standardpotenzial für Zink = -0,76 V)? Wie berechnet man das Gleiche?

Was ist Standardpotenzial? Ist das Standardpotential für einen bestimmten Stoff konstant (Standardpotenzial für Zink = -0,76 V)? Wie berechnet man das Gleiche?
Anonim

Antworten:

Siehe unten.

Erläuterung:

Es gibt zwei Arten von Standardpotential: Standardzellenpotential und Standardhalbzellenpotential.

Standardzellpotential

Standardzellpotential ist der Potenzial (Spannung) einer elektrochemischen Zelle unter Standard Bedingungen (Konzentrationen von 1 mol / l und Drücke von 1 atm bei 25 ° C).

In der obigen Zelle sind die Konzentrationen von # "CuSO" _4 # und # "ZnSO" _4 # sind jeweils 1 mol / l und der Spannungswert des Voltmeters ist das Standardpotential der Zelle.

Standardhalbzellenpotentiale

Das Problem ist, wir wissen nicht, welcher Teil der Spannung von der Zink-Halbzelle kommt und wie viel von der Kupfer-Halbzelle kommt.

Um dieses Problem zu umgehen, haben sich die Wissenschaftler bereit erklärt, alle Spannungen an einem zu messen Standard-Wasserstoffelektrode (SHE), für das das Standardhalbzellenpotential als 0 V definiert ist.

Das # "Zn" # erweist sich als negativ, so dass die Zink / SHE-Zelle ein Standardzellpotential von -0,76 V und das Standardpotential von # "Zn / Zn" ^ 2 + "# Halbzelle ist -0,76 V.

Wir können die Halbzellenpotenziale vieler Reaktionen gegen die SHE messen und sie in eine Liste von setzen Standardhalbzellenpotentiale.

Wenn wir sie alle als Reduktionshalbreaktionen auflisten, haben wir eine Tabelle von Standard-Reduktionspotentiale. Hier ist eine kurze Liste

Berechnung eines unbekannten Halbzellenpotenzials

Wir können die Gleichungen für die Halbzellen in das erste Bild schreiben.

#Farbe (weiß) (mmmmmmmmmmmmmm) E ^ @ // V #

# Cu ^ 2+ + + e - ^ Cu; Farbe (weiß) (mmmmmm)? #

# Zn Zn ^ 2+ + + e ^ ^ -; Farbe (weiß) (mmmmm) "+ 0.763" #

#stackrel (------------ (Cu + 2 + + Zn Cu + Zn ^ 2 +); Farbe (weiß) (m) "+ 1.100" #

Wenn wir feststellen, dass das Zellpotential 1,100 V beträgt, wissen wir, dass 0,763 V von der Zelle stammen # "Zn / Zn" ^ 2 + "# halbe Zelle und die # "Cu / Cu" ^ 2 + "# Halbzellenpotential beträgt +0,337 V.