Tại sao Delta G âm tính cho các phản ứng điện phân?

Câu trả lời:

#DeltaG ^ @> 0 # nhưng sau khi áp dụng một tiềm năng #E_ (ô)> = 2.06V # từ một nguồn năng lượng bên ngoài, # DeltaG # trở nên tiêu cực và phản ứng sẽ tự phát.

Giải trình:

Hãy để chúng tôi thảo luận về ví dụ về điện phân nước.

Trong điện phân nước, khí hydro và oxy được tạo ra.

Các phản ứng nửa cực dương và cực âm là như sau:

Cực dương: # 2H_2O-> O_2 + 4H ^ (+) + 4e ^ (-) "" "-Eucci@=-1,23V#

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

Phản ứng ròng: # 6H_2O-> 2H_2 + O_2 + lớp dưới (4 (H ^ (+) + OH ^ -)) _ (4H_2O) #

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

Một tiềm năng tế bào tiêu cực ngụ ý quá trình không tự phát và do đó, #DeltaG ^ @> 0 #.

Lưu ý rằng mối quan hệ giữa #DeltaG ^ @ # và #E ^ @ # được đưa ra bởi:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

Ở đâu, # n # là số lượng electron được chuyển trong quá trình oxi hóa khử, đó là # n = 4 # trong trường hợp này, và # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # là hằng số của Faraday.

Do đó, kể từ khi #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Bởi vì #DeltaG ^ @> 0 #, do đó sau khi áp dụng một tiềm năng #E_ (ô)> = 2.06V # từ một nguồn năng lượng bên ngoài, # DeltaG # trở nên tiêu cực và phản ứng sẽ tự phát.

Lưu ý rằng, # DeltaG = -nFE #

Điện hóa học | Điện phân, tế bào điện phân & mạ điện.