מדוע דלתא G שלילי לתגובות אלקטרוליזה?

תשובה:

#DeltaG ^ @> 0 # אבל לאחר החלת פוטנציאל #E_ (תא)> = 2.06V # ממקור מתח חיצוני, # דלתא # הופך שלילי והתגובה תהיה ספונטנית.

הסבר:

הבה נדון בדוגמה של אלקטרוליזה של מים.

ב electrolysis של מים, מימן וחמצן גזים מיוצרים.

את האנודה ואת חצי catod התגובות הן כדלקמן:

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

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

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

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

פוטנציאל שלילי של תאים מרמז על תהליך לא ספונטני ולכן, #DeltaG ^ @> 0 #.

שים לב כי הקשר בין #DeltaG ^ @ # ו #E ^ @ # ניתן ע"י:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

איפה, # n # הוא מספר האלקטרונים שהועברו במהלך החזר, וזה # n = 4 # במקרה הזה, ו # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # הוא קבועה של פאראדיי.

לכן, מאז #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

כי #DeltaG ^ @> 0 #, לאחר יישום פוטנציאל #E_ (תא)> = 2.06V # ממקור מתח חיצוני, # דלתא # הופך שלילי והתגובה תהיה ספונטנית.

שים לב ש, # DeltaG = -NFE #

אלקטרוכימיה אלקטרוליזה, תא אלקטרוליטי & Electroplating.