Exemplu de EMF cu celule electrochimice

Forța electromotivă a celulelor sau EMF-ul celulară este tensiunea netă dintre jumătățile de reacție de oxidare și reducere care au loc între două jumătăți de reacție redox. EMF celular este utilizat pentru a determina dacă celula este sau nu galvanică. Acest exemplu de exemplu arată cum se calculează EMF-ul celulelor folosind potențialele standard de reducere.
Tabelul potențialelor standard de reducere este necesar pentru acest exemplu. Într-o problemă pentru teme, ar trebui să vi se ofere aceste valori sau altfel acces la tabel.

Proba de calcul EMF

Luați în considerare reacția redox:

• Mg (s) + 2 H⁺(aq) → Mg²⁺(aq) + H₂(G)
  • a) Calculați EMF-ul celulelor pentru reacție.
  • b) Identificați dacă reacția este galvanică.
• Soluţie:
  • Pasul 1: Rupeți reacția redox în jumătăți de reacție de reducere și oxidare.
    Ionii de hidrogen, H⁺ câștiga electroni atunci când formează gaz hidrogen, H₂. Atomii de hidrogen sunt reduceți prin jumătatea reacției:
    2 H⁺ + 2 e^- → H₂
    Magneziul pierde doi electroni și este oxidat prin jumătate de reacție:
    Mg → Mg²⁺ + 2 e^-
  • Pasul 2: Găsiți potențialele de reducere standard pentru jumătăți de reacție.
    Reducere: E⁰ = 0,0000 V
    Tabelul prezintă semiactivitățile de reducere și potențialele de reducere standard. Pentru a găsi E⁰ pentru o reacție de oxidare, inversați reacția.
  • Reacție inversă:
    mg²⁺ + 2 e^- → Mg
    Această reacție are un E₀ = -2.372 V.
    E⁰_Oxidare = - E⁰_Reducere
    E_0Oxidation = - (-2,372 V) = + 2,372 V
  • Pasul 3: Adăugați cele două E⁰ împreună pentru a găsi EMF celulară totală, E⁰_celulă
    E⁰_celulă = E⁰_reducere + E⁰_oxidare
    E⁰_celulă = 0,0000 V + 2,372 V = +2,372 V
  • Pasul 4: Determinați dacă reacția este galvanică. Reacții Redox cu un E pozitiv⁰_celulă valoarea este galvanică.
    Această reacție este E⁰_celulă este pozitiv și, prin urmare, galvanic.
• Răspuns:
  EMF-ul celular al reacției este de +2.372 volți și este galvanic.