Waarom is Delta G-negatief voor elektrolyse-reacties?

Waarom is Delta G-negatief voor elektrolyse-reacties?
Anonim

Antwoord:

#DeltaG ^ @> 0 # maar na het toepassen van een potentieel #E_ (cel)> = 2.06V # van een externe stroombron, # DELTAG # wordt negatief en de reactie zal spontaan zijn.

Uitleg:

Laten we het voorbeeld van de elektrolyse van water bespreken.

Bij de elektrolyse van water worden waterstof- en zuurstofgassen geproduceerd.

De anodereactie en de kathode-halfreacties zijn de volgende:

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

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

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

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

Een negatief celpotentieel impliceert een niet-spontaan proces en daarom #DeltaG ^ @> 0 #.

Merk op dat de relatie tussen #DeltaG ^ @ # en #E ^ @ # is gegeven door:

#DeltaG ^ @ = - NFE ^ @ #

waar, # N # is het aantal elektronen overgedragen tijdens redox, dat is # N = 4 # in dit geval, en # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # is de constante van Faraday.

Daarom, sinds #E ^ @ <0 # # => DELTAG ^ @> 0 #

Omdat #DeltaG ^ @> 0 #, dus na het toepassen van een potentiaal #E_ (cel)> = 2.06V # van een externe stroombron, # DELTAG # wordt negatief en de reactie zal spontaan zijn.

Let daar op, # DELTAG = -nFE #

Elektrochemie | Elektrolyse, Elektrolytische Cel & Galvaniseren.