Υπολογισμοί ηλεκτροχημείας Χρησιμοποιώντας την εξίσωση Nernst

Η εξίσωση Nernst συνδέει το κυτταρικό δυναμικό ισορροπίας (που ονομάζεται επίσης το δυναμικό Nernst) με τη βαθμίδα συγκέντρωσης σε μια μεμβράνη. Ένα ηλεκτρικό δυναμικό θα σχηματιστεί εάν υπάρχει βαθμίδα συγκέντρωσης για το ιόν διαμέσου της μεμβράνης και εάν υπάρχουν κανάλια εκλεκτικών ιόντων έτσι ώστε το ιόν να μπορεί να διασχίσει τη μεμβράνη. Η σχέση επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και αν η μεμβράνη είναι πιο διαπερατή σε ένα ιόν έναντι των άλλων.

μικύτταρο = κυτταρικό δυναμικό υπό μη τυπικές συνθήκες (V)
μι0κύτταρο = κυτταρικό δυναμικό υπό κανονικές συνθήκες
R = σταθερά αερίου, η οποία είναι 8.31 (volt-coulomb) / (mol-K)
T = θερμοκρασία (K)
n = αριθμός μορίων ηλεκτρονίων που ανταλλάσσονται στην ηλεκτροχημική αντίδραση (mol)
F = σταθερά του Faraday, 96500 coulombs / mol
Q = πηλίκο αντίδρασης, που είναι η έκφραση ισορροπίας με αρχικές συγκεντρώσεις και όχι συγκεντρώσεις ισορροπίας

Ένα ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου βυθίζεται σε ένα όξινο 0,80 Μ Zn2+ που συνδέεται με μια γέφυρα αλατιού σε ένα 1,30 M Ag+ διάλυμα που περιέχει ηλεκτρόδιο αργύρου. Προσδιορίστε την αρχική τάση του κυττάρου στα 298K.

instagram viewer

Εκτός αν έχετε κάνει κάποια σοβαρή απομνημόνευση, θα πρέπει να συμβουλευτείτε τον πίνακα τυποποιημένων δυνατοτήτων μείωσης, ο οποίος θα σας δώσει τις ακόλουθες πληροφορίες:

Η αντίδραση προχωρά αυθόρμητα έτσι Ε0 είναι θετική. Ο μόνος τρόπος για να συμβεί είναι ότι το Zn είναι οξειδωμένο (+0.76 V) και ο ασημένιος είναι μειωμένος (+0.80 V). Μόλις το συνειδητοποιήσετε αυτό, μπορείτε να γράψετε την ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση των κυττάρων και να υπολογίσετε την Ε0: