Miksi Delta G on negatiivinen elektrolyysireaktioissa?

Miksi Delta G on negatiivinen elektrolyysireaktioissa?
Anonim

Vastaus:

#DeltaG ^ @> 0 # mutta sen jälkeen kun olet käyttänyt potentiaalia #E_ (solu)> = 2.06V # ulkoisesta virtalähteestä, # DeltaG # tulee negatiiviseksi ja reaktio on spontaani.

Selitys:

Keskustelkaamme esimerkistä veden elektrolyysistä.

Veden elektrolyysissä syntyy vety- ja happikaasuja.

Anodi ja katodipuolireaktiot ovat seuraavat:

Anodi: # 2H_2O-> O_2 + 4H ^ (+) + 4e ^ (-) "" "-E^@=-1.23V#

Katodi: # 4H_2O + 4e ^ (-) -> 2H_2 + 4OH ^ - "" E^@=-0.83V#

Nettoreaktio: # 6H_2O-> 2H_2 + O_2 + underbrace (4 (H ^ (+) + OH ^ -)) _ (4H_2O) #

# 2H_2O-> 2H_2 + O_2 "" E_ (solu) ^ @ = - 2.06V #

Negatiivinen solupotentiaali merkitsee ei-spontaania prosessia ja siksi #DeltaG ^ @> 0 #.

Huomaa, että suhde #DeltaG ^ @ # ja #E ^ @ # antaa:

#DeltaG ^ @ = - NFE ^ @ #

missä, # N # on redoksin aikana siirrettyjen elektronien lukumäärä, joka on # N = 4 # tässä tapauksessa, ja # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # on Faradayn vakio.

Siksi siitä lähtien #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Koska #DeltaG ^ @> 0 #, siis sen jälkeen, kun on sovellettu potentiaalia #E_ (solu)> = 2.06V # ulkoisesta virtalähteestä, # DeltaG # tulee negatiiviseksi ja reaktio on spontaani.

Ota huomioon, että, # DeltaG = -nFE #

Sähkökemia Elektrolyysi, elektrolyyttinen solu ja galvanointi.