71.已知
,試計算
之電位為多少 V?
(A) 0.14
(B) 0.24
(C) 0.34
(D) 0.44
統計: A(15), B(15), C(3), D(0), E(0) #1639729
詳解 (共 5 筆)
由兩個半反應電位求另一個半反應電位,因為各半反應的電子得失不同,其質點在電場作功不同,所以要用能量加成去求。
電位(V) = 電位能(J) / 電量(C) , 表示每單位電量在電場中所具有的電位能
W(電位能) = E (電位) x Q(電量)
半反應1 A --> A2+ + 2e- E1 = 0.65 V , 2e-轉移, W1= 0.65 * 2= 1.3 J
半反應2 A2+ --> A3+ + e- E2 = -0.88 V , 1e-轉移, W2= -0.88 * 1 = -0.88J
總反應 A --> A3+ + 3e-
W3 = 1.3 - 0.88 = 0.42 J , 3e-轉移 , E3 = W / Q = 0.42 / 3 = 0.14 V
如果以電位計算,E3' = 0.65 -0.88= - 0.23V
以能量守恆來看, 總反應的能量 = 半反應的能量和
W總 = -0.23*3= -0.69J, W半 = 0.65*2 + -0.88*1 =0.42J
W總 不等於 W半,出現矛盾, 所以不能以電位計算。
此題計算
0.65*2 + (-0.88) = 0.42
0.42/3 = 0.14 (V)
補充 : 鋅銅電池
氧化半反應 Zn --> Zn2+ + 2e- E1 = 0.76 V, 2e-轉移, W1 = 0.76 * 2 = 1.52 J
還原半反應 Cu2+ + 2 e- --> Cu E2 = 0.34 V, 2e-轉移, W2 = 0.34 * 2 = 0.68J
全反應 Zn + Cu2+ --> Zn2+ + Cu
W3 = 1.52 + 0.68 = 2.2 J , 2e- 轉移 , E3 = W/Q = 2.2 / 2 = 1.1 V
由於各半反應的電子得失相同,其質點在電場中作功相同,
因此 電位能 與 電位 的計算 結果一樣。
實際上 在符合能量守恆的條件下 電位才能做加減。
結論 電池的標準電位 = 陽極氧化電位 + 陰極還原電位
補充 :
半反應的係數*N倍,其 電位 不變
Cu2+ + 2e- --> Cu Eo = 0.34 V
2Cu2+ + 4e- --> 2Cu Eo = 0.34 V
因為 電位(V) = 電位能(J) / 電量(coul) ,表示 每單位電量在電場中所具有的電位能。