計算氧還反應的平衡常數 Calculation of Equilibrium Constants for Redox Reactions - David's 部落格 - udn部落格
David's 部落格
作家:David Wang
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    計算氧還反應的平衡常數 Calculation of Equilibrium Constants for Redox Reactions
    2012/01/04 01:02:26
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    標準電位差E°與標準自由能ΔG°變化之間的關係,能讓我們計算氧還反應的平衡常數。

     

    化學原理啟迪277

    計算氧還反應的平衡常數

    Calculation of Equilibrium Constants for Redox Reactions

     

    1.          標準電位差E°與標準自由能ΔG°變化之間的關係,能讓我們計算氧還反應的平衡常數。

    2.          達到平衡狀態的電池

    Ecell0,並且QK

    25℃下,我們可使用能斯特方程式,這樣計算出來的是結果真實可信的:

    E(0.0591/n)log(Q)

    得到

    0(0.0591/n)log(K)

    log(K)nE°/0.0591

    3.          【例題】氧還反應

    S4O62(aq)Cr2(aq)→Cr3(aq)S2O32(aq)

    半反應

    S4O622e→2S2O32   0.17V……(1)

    Cr3e→Cr2         =-0.50V……(2)

    平衡這個氧還反應,計算標準電位差與平衡常數K25

    4.          【解題】為了得到平衡的反應,我們必須逆轉反應(2),並且使反應(2)×2倍,然後與反應(1)相加

    5.          在這個電池,每完成一次完整的反應,就有2mol的電子轉移,也就是每一次反應會有2molCr21molS4O62反應,形成2molCr3+ 2mol S2O32

    6.          因為電子轉移的莫耳數是2n2,因此

    log(K)nE°/0.05912(0.67)/0.059122.6

    K1022.64×1022

    得到的平衡常數非常大,這對電池的氧化還原反應來說十分正常,這代表絕大部分的反應物質都有效地利用來提供電子。

    n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl Chemical Principles

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