Hvorfor er Delta G negativ for elektrolysereaktioner?

Hvorfor er Delta G negativ for elektrolysereaktioner?
Anonim

Svar:

#DeltaG ^ @> 0 # men efter anvendelse af et potentiale #E_ (celle)> = 2.06V # fra en ekstern strømkilde, # DeltaG # bliver negativ, og reaktionen vil være spontan.

Forklaring:

Lad os diskutere eksemplet om elektrolyse af vand.

Ved elektrolyse af vand fremstilles hydrogen og oxygengasser.

Anoden og katodehalvreaktionerne er følgende:

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

katode: # 4H_2O + 4e ^ (-) -> 2H_2 + 4OH ^ - "" E2@=-0.83V#

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

# 2H_2O-> 2H_2 + O_2 "" E_ (celle) ^ @ = - 2,06V #

Et negativt cellepotentiale indebærer ikke spontan proces og derfor, #DeltaG ^ @> 0 #.

Bemærk at forholdet mellem #DeltaG ^ @ # og #E ^ @ # er givet af:

#DeltaG ^ @ = - NFE ^ @ #

hvor, # N # er antallet af elektroner overført under redox, hvilket er # N = 4 # I dette tilfælde, og # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # er Faradays konstante.

Derfor, siden #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Fordi #DeltaG ^ @> 0 #, således efter anvendelse af et potentiale #E_ (celle)> = 2.06V # fra en ekstern strømkilde, # DeltaG # bliver negativ, og reaktionen vil være spontan.

Noter det, # DeltaG = -nFE #

Elektrokemi | Elektrolyse, elektrolytisk celle og elektroplettering.