Küsimus:
Nernsti võrrand ja elektrolüüs
Davide La Vardera
2014-10-07 20:57:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oletame, et meil on $ \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} $ ja $ \ mathrm {C} _ {\ left (\ \) stabiilne lahendus mathrm {aq} \ right)} ^ {+} $ koos vastavate ioonidega.

Seotud redoksreaktsioonid on:

$ \ mathrm {A} _ {\ vasakule (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} + \ mathrm {e} ^ {-} \ rightleftharpoons \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+ } \ qquad \ mathcal {E} _ {\ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} / \ mathrm {A} _ {left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+}} ^ {\ circ} $

$ \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} + \ mathrm {e} ^ {-} \ rightleftharpoons \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} \ qquad \ mathcal {E} _ {\ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} / \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+}} ^ {\ circ} $

kus $ \ mathcal {E} _ {\ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} / \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm { aq} \ right)} ^ {+}} ^ {\ circ} < \ mathcal {E} _ {\ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} / \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+}} ^ {\ circ} $, kuna $ \ mathrm {A} _ {vasakul (\ mathrm {aq} vahel pole reaktsiooni \ right)} ^ {2 +} $ ja Toimub $ \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} $.

Küsimused on järgmised:

  1. Tingimusel, et kumbki $ \ mathrm {A} _ {\ vasakule (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} $ ega $ \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} $ on lahenduses olemas. Kuidas saame kindlaks teha, moodustada Nernsti võrrandi $ \ mathcal {E} $ vajalik elektrolüüsiprotsessi alustamiseks $ \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} + \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right) } ^ {+} \ rightleftharpoons \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} + \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} $?
  2. Teisisõnu, kuidas saab Nernsti võrrand tegeleda nulliga võrdsete tegevustega?

Täname ette!

Huvitav küsimus. Esmapilgul näib see hõlmavat infi või 0 loomuliku logaritmi võtmist, kuna Nernsti võrrand hõlmab terminit ln [punane] / [härg].
Ma ei tea, et Nernsti võrrand suudaks sellise algtingimusega hakkama saada. Sellest hoolimata püüaksin läheneda sellele Gibbi vaba energia seisukohast, võimalusel kasutades $ \ Delta G = -nFE $.
Ma ei saa seda täielikult ... Niipalju kui ma aru saan, tahate "teha elektrolüüsi" lahusel, mis ei sisalda vajalikke ioone?
@tschoppi: Puuduvad ainult toote ioonid. Niisiis, Nernsti ekv. nende tegevus oleks null.
@DavideLaVardera Jah, nüüd hakkab kõik selgeks saama.
Kaks vastused:
Michael DM Dryden
2014-10-08 01:26:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nernsti võrrand kehtib tehniliselt ainult siis, kui süsteem on elektrokeemilises tasakaalus - kui puudub vooluvool, kuid tegelikult on olemas vahetusvool. Süsteem, milles reaktsioon võib toimuda ainult ühes suunas, kuna tooteid pole, ei kehti. Allikas: Elektrokeemiline sõnaraamat; Bard, A. J .; Inzelt, G .; Scholz, F., toim. Springer Berlin Heidelberg: Berliin, Heidelberg, 2008.

Milles ma pole kindel, on $ ∆G = calculatedG ° + RT \ ln Q $ järgi arvutatud ∆G väärtuste kehtivus piirides, kus süsteem on kõik tooted või kõik reagendid. ± ∞ ei tundu olevat tähendusrikkad väärtused, kuid süsteem peaks nendest piirväärtustest kiiresti eemalduma, kasvõi ainult väikese hulga võrra. Need keemilised termodünaamikameetodid on tasakaalu lähedal, kuid tasakaalust kaugel, võivad need anda kehtetuid tulemusi.

RE60K
2014-10-09 17:09:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

$$ \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} + \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} \ rightleftharpoons \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} + \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ { 2 +} $$ Kui teil pole $ \ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} $ või $ \ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} $ peab teil olema vähemalt $ $ mathrm {A} _ {vasakul (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +} $ või $ \ mathrm {C } _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+} $, reaktiivid toodete tootmiseks, kui toodet pole, on juhtum: $$ \ mathcal {E} = \ mathcal {E} ^ \ circ- \ frac {\ mathcal {R} T} {\ mathcal {\ nu F}} \ ln {\ frac {[\ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ { +}] [\ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {2 +}]} {[\ mathrm {A} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right) } ^ {2 +}] [\ mathrm {C} _ {\ left (\ mathrm {aq} \ right)} ^ {+}]}} $$ kui $ \ ln $ mõiste on null, $ \ mathcal {E} \ kuni \ infty $, mis tähendab kohest reaktsiooni, mis ei vaja välist jõudu, tähendab ka Le'Chatelireri põhimõte, kuid pange tähele, et kui luuakse isegi väikseim kogus toodet, püsivus edasijõudnutele väheneb, kuni jõuab tasakaalu, kus reaktsioon saavutab tasakaalu.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...