Potencial de Célula e Energia Livre
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| cell potential/sel pəˈtenʃl/ | potencial de célula |
A força por trás dos elétrons
- A tensão de uma bateria mede quão forte ela empurra os elétrons.
- Essa tensão é realmente uma medida do poder da reação.
- Uma tensão positiva significa que a reação ocorre sozinha.
- Uma equação liga tensão à energia livre.
Potencial de célula
- O potencial de célula 电池电势 $E°$ é a tensão que uma célula produz.
- Um $E°$ positivo significa uma reação espontânea (galvânica).
- Um $E°$ negativo precisa de um impulso externo (eletrolítica).
Uma célula com um $E°$ positivo tem uma reação que é...
Positivo $E°$ dá negativo $\Delta G°$ -- espontâneo.
Tensão e energia livre
- A ligação é $\Delta G° = -nFE°$.
- Aqui $n$ são os mols de elétrons e $F$ é a constante de Faraday.
- Um $E°$ positivo dá um $\Delta G°$ negativo, então a reação é favorável.
A equação que liga energia livre e potencial de célula é...
$\Delta G° = -nFE°$, com o sinal negativo invertendo o sinal.
Em $\Delta G° = -nFE°$, o símbolo $n$ é os mols de ____ transferidos.
$n$ conta os elétrons transferidos na reação redox balanceada.
Lendo o sinal
- $E°$ positivo corresponde a $\Delta G°$ negativo corresponde a espontâneo.
- $E°$ negativo corresponde a $\Delta G°$ positivo corresponde a não espontâneo.
- Um $E°$ positivo maior significa uma reação mais fortemente favorável.
Potencial da célula e energia livre
Um potencial de célula positivo significa um ΔG negativo - uma célula espontânea. Eles são proporcionais.
Uma célula com um $E°$ negativo descreve uma reação que...
Negativo $E°$ significa positivo $\Delta G°$ -- eletrolítico.
Um maior potencial de célula positivo corresponde a uma reação mais favorável.
Mais positivo $E°$ significa mais negativo $\Delta G°$.
Uma célula tem $E° = +1.1\ \text{V}$. A reação é espontânea?
- Um $E°$ positivo dá um $\Delta G°$ negativo.
- Então sim, a reação é espontânea.
Dobrar a quantidade de reagentes dobra o potencial de célula $E°$.
$E°$ é intensivo (tensão), então não escala com a quantidade.
Um $E°$ positivo significa espontâneo ($\Delta G°$ negativo) -- o sinal inverte devido ao menos em $\Delta G° = -nFE°$. Não esqueça $n$ (mols de elétrons) ao converter. E $E°$ é uma propriedade intensiva (uma tensão), então ela não escala com a quantidade, diferentemente de $\Delta G$.
O potencial de célula $E°$ é a tensão de uma célula: positivo para uma reação espontânea (galvânica), negativo para uma forçada. Ele se liga à energia livre por $\Delta G° = -nFE°$, então um $E°$ positivo dá um $\Delta G°$ negativo. Um $E°$ positivo maior é mais fortemente favorável.