Dlaczego Delta G jest ujemna dla reakcji elektrolizy?

Odpowiedź:

#DeltaG ^ @> 0 # ale po zastosowaniu potencjału #E_ (komórka)> = 2,06 V # z zewnętrznego źródła zasilania, # DeltaG # staje się negatywny, a reakcja będzie spontaniczna.

Wyjaśnienie:

Omówmy przykład elektrolizy wody.

W elektrolizie wody wytwarzane są gazy wodorowe i tlenowe.

Anody i katodowe reakcje są następujące:

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

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

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

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

Negatywny potencjał komórki oznacza nie spontaniczny proces, a zatem #DeltaG ^ @> 0 #.

Zauważ, że związek między #DeltaG ^ @ # i #E ^ @ # jest dany przez:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

gdzie, # n # jest liczbą elektronów przenoszonych podczas redoks, czyli # n = 4 # w tym przypadku, i # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # jest stałą Faradaya.

Dlatego od tego czasu #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Bo #DeltaG ^ @> 0 #, więc po zastosowaniu potencjału #E_ (komórka)> = 2,06 V # z zewnętrznego źródła zasilania, # DeltaG # staje się negatywny, a reakcja będzie spontaniczna.

Zauważ, że # DeltaG = -nFE #

Elektrochemia | Elektroliza, ogniwo elektrolityczne i galwanizacja.