Hvorfor er Delta G negativ for elektrolysereaksjoner?

Hvorfor er Delta G negativ for elektrolysereaksjoner?
Anonim

Svar:

#DeltaG ^ @> 0 # men etter å ha brukt et potensial #E_ (celle)> = 2.06V # fra en ekstern strømkilde, # DeltaG # blir negativ og reaksjonen vil være spontan.

Forklaring:

La oss diskutere eksemplet på elektrolyse av vann.

Ved elektrolyse av vann produseres hydrogen og oksygengasser.

Anoden og katodehalvreaksjonene er følgende:

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

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

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

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

Et negativt cellepotensial innebærer ikke spontan prosess, og derfor, #DeltaG ^ @> 0 #.

Legg merke til at forholdet mellom #DeltaG ^ @ # og #E ^ @ # er gitt av:

#DeltaG ^ @ = - NFE ^ @ #

hvor, # N # er antall elektroner overført under redox, som er # N = 4 # i dette tilfellet, og # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # er Faradays konstante.

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

Fordi #DeltaG ^ @> 0 #, dermed etter å ha brukt et potensial #E_ (celle)> = 2.06V # fra en ekstern strømkilde, # DeltaG # blir negativ og reaksjonen vil være spontan.

Noter det, # DeltaG = -nFE #

Elektrokjemi | Elektrolyse, elektrolytisk celle og elektroplettering.