Células, ratios redox y límites de predicción
Introducido| English | Significado |
|---|---|
| standard electrode potential/ˈstændəd ɪˈlektrəʊd pəˈtenʃl/ | potencial estándar del electrodo |
| potential/pəˈtenʃl/ | potencial |
| feasibility/ˌfiːzɪˈbɪlɪti/ | factibilidad |
| activation barrier | barrera de activación |
¿En qué dirección se mueven los electrones?
- En una pila espontánea de zinc-cobre, el zinc pierde electrones y los iones de cobre(II) los ganan. El electrodo negativo es el zinc.
- Los electrones se mueven por el cable externo. Los iones del puente salino transportan la carga dentro del puente; los electrones no fluyen a través de las soluciones.
El puente salino transporta carga mediante移动 _____.
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Los iones se mueven a través del puente. Los electrones se mueven por el conductor externo.
Comparar reducciones estándar
- El potencial electrodo estándar se mide en relación con el electrodo de hidrógeno estándar a 298 K, 100 kPa de presión de gas y 1.00 mol por decímetro cúbico de soluciones.
- Con potenciales de reducción +0.80 y +0.34 V, el par más positivo se reduce. El voltaje de la celda es 0.80 − 0.34 = +0.46 V.
¿Qué par se reduce en una célula espontánea construida con potenciales de reducción de +0.54 V y −0.25 V?
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El potencial de reducción más positivo corresponde a la reducción del electrodo positivo.
Calcule el voltaje estándar de la celda a partir de los potenciales de reducción de +0.54 V y −0.25 V.
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0.54 − (−0.25) = 0.79 V.
Balancear electrones sin escalar el voltaje
- La oxidación del cobre libera dos electrones; cada ion de plata necesita uno. La ecuación neta es Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag.
- Multiplicar una semirreacción cambia la cantidad y la carga total transferida conjuntamente. No multiplica el voltaje.
Los electrones se mueven por el cable, mientras que los iones conducen la corriente en el puente salino.
Duplicar una semirreacción de reducción duplica su potencial electrodo estándar.
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El potencial es por unidad de carga; escalar la cantidad no lo cambia.
Usar la proporción redox real
- El permanganato(VII) acidificado gana cinco electrones por MnO₄⁻, por lo que su proporción con Fe²⁺ de un electrón es 1:5.
- 22.40 centímetros cúbicos de 0.0200 moles por decímetro cúbico de valorante corresponden a 0.000448 mol. Reaccionan con 0.00224 mol Fe²⁺.
Establecer los límites de la predicción
- Un voltaje estándar positivo predice la factibilidad termodinámica bajo condiciones estándar. No demuestra una velocidad de reacción observable.
- Una barrera de activación alta puede hacer que la reacción sea lenta. Las concentraciones no estándar pueden cambiar el potencial y la dirección predicha.
Bajo condiciones estándar, un voltaje de celda positivo es compatible con una reacción muy lenta.
Balancear la transferencia de electrones antes de usar una proporción de titulación. Comparar potenciales de electrodo estándar para una predicción estándar, luego indicar los límites de concentración y velocidad.
¿Cuáles dos condiciones limitan una predicción basada solo en potenciales estándar?
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Las barreras cinéticas y los cambios de concentración limitan lo que la termodinámica estándar predice.