Exemple de problème de cellule électrochimique EMF

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La force électromotrice cellulaire, ou FEM cellulaire, est la tension nette entre les demi-réactions d'oxydation et de réduction se produisant entre deux demi-réactions redox. Cell EMF est utilisé pour déterminer si la cellule est galvanique ou non. Cet exemple de problème montre comment calculer la FEM de la cellule à l'aide de potentiels de réduction standard.
La Tableau des potentiels de réduction standard est nécessaire pour cet exemple. Dans un problème de devoirs, vous devriez recevoir ces valeurs ou bien accéder à la table.

Exemple de calcul EMF

Considérez la réaction redox :

• Mg(s) + 2 H⁺(aq) → Mg²⁺(aq) + H_deux(g)
  • a) Calculez la cellule EMF pour la réaction.
  • b) Identifiez si la réaction est galvanique.
La solution:
Étape 1:Casser le redox réaction en demi-réactions de réduction et d'oxydation .
Ions hydrogène, H⁺gagner des électrons quand formation d'hydrogène gaz, H_deux. Les atomes d'hydrogène sont réduits par la demi-réaction :
2H⁺+ 2 et^-→ H_deux
Le magnésium perd deux électrons et s'oxyde par la demi-réaction :
Mg → Mg²⁺+ 2 et^- Étape 2:Trouvez les potentiels de réduction standard pour les demi-réactions.
Réduction : E⁰= 0.0000V
Le tableau montre les demi-réactions de réduction et les potentiels de réduction standard. Pour trouver E⁰pour une réaction d'oxydation, inverser la réaction. Réaction inversée :
mg²⁺+ 2 et^-→ Mg
Cette réaction a un E₀= -2,372 V.
ET⁰_Oxydation= - Et⁰_Réduction
ET_0Oxydation= - (-2,372 V) = + 2,372 V Étape 3:Ajouter les deux E⁰ensemble pour trouver la cellule EMF totale, E⁰_cellule
ET⁰_cellule= E⁰_réduction+E⁰_oxydation
ET⁰_cellule= 0,0000 V + 2,372 V = +2,372 V Étape 4:Déterminez si la réaction est galvanique. Réactions redox avec un E positif⁰_cellulevaleur sont galvaniques.
Cette réaction est E⁰_celluleest positif et donc galvanique.
Réponse:
La cellule EMF de la réaction est de +2,372 Volts et est galvanique.