* 산화 환원 반응 및 자유 에너지 : 산화 환원 반응은 전자를 얻거나 잃는 경향의 차이에 의해 유발된다. 이 경향은 표준 감소 전위 (e °) 에 의해 정량화됩니다. .
* 세포 전위 : 표준 세포 전위 (E ° 세포)는 산화 환원 반응에서 두 반 반응 사이의 표준 감소 전위의 차이입니다.
* 자발성 및 깁스 자유 에너지 : 깁스 자유 에너지 (ΔG °)의 변화가 음수 인 경우 반응은 자발적입니다 (외부 에너지 입력없이 발생). ΔG °와 E ° 셀의 관계는 다음과 같습니다.
ΔG ° =-nfe ° 세포
어디:
* n은 균형 잡힌 반응에서 전달 된 전자의 두더지 수입니다.
* F는 Faraday의 상수입니다 (96,485 c/mol)
* 양의 e ° 세포, 음성 Δg ° : E ° 세포가 양성이면, ΔG °는 음성이므로 자발적 반응을 나타냅니다.
요약 :
* 양성 e ° 세포 = 음성 ΔG ° = 자발적 산화 환원 반응
* 음성 E ° 세포 = 양의 ΔG ° = 비전자 산화 환원 반응
E ° 셀을 결정하는 방법 :
1. 반 반응을 식별하십시오 : 전체 산화 환원 반응을 산화 및 감소 반 반응으로 분해하십시오.
2. 표준 감소 전위를 조회하십시오 : 표준 감소 전위 표에서 각각의 반 반응에 대한 표준 감소 전위 (E °)를 찾으십시오.
3. 산화 반 반응을 역전시킨다 : 산화 반 반응은 산화되고있는 것입니다 (전자 손실). 반응을 되돌리고 E °의 부호를 변경하십시오.
4. E ° 세포 계산 : 두 반 반응의 E ° 값을 추가하십시오.
예 :
반응을 고려하십시오 :
Zn (s) + cu²⁺ (aq) → zn²⁺ (aq) + cu (s)
* 반 반응 :
* 산화 :Zn (S) → Zn²⁺ (aq) + 2E⁻ (e ° =+0.76 V)
* 감소 :cu²uction (aq) + 2e⁻ → Cu (s) (e ° =+0.34 v)
* e ° 셀 : +0.76 V +0.34 V =+1.10 v
E ° 세포는 양성이므로 반응은 자발적입니다.
