Problema de ejemplo de electroquímica de células EMF

La fuerza electromotriz celular, o EMF celular, es el voltaje neto entre las medias reacciones de oxidación y reducción que tienen lugar entre dos medias reacciones redox. La célula EMF se usa para determinar si la célula es galvánica o no. Este problema de ejemplo muestra cómo calcular el EMF de la celda utilizando potenciales de reducción estándar.
& lt; br & gt ;
La tabla de potenciales de reducción estándar es necesaria para este ejemplo. En un problema de tarea, se le deben dar estos valores o acceder a la tabla.& lt; / br & gt ;

Cálculo de muestra de EMF

Considere la reacción redox:

Video destacado

• Mg (s) + 2 H + (aq) & amp; # x2192; Mg2 + (aq) + H2 (g)
  • a) Calcule la célula EMF para la reacción.
  • b) Identifique si la reacción es galvánica.
• Solución:
  • Paso 1: Rompe la reacción redox en las reacciones medias de reducción y oxidación.
    & lt; br & gt ;
    Iones de hidrógeno, electrones de ganancia H + al formar gas hidrógeno, H2. Los átomos de hidrógeno se reducen por la media reacción :
    & lt; br & gt ;
    2 H + + 2 e- & amp; # x2192; H2
    & lt; br & gt ;
    El magnesio pierde dos electrones y se oxida por la media reacción:
    & lt; br & gt ;
    Mg & amp; # x2192; Mg2 + + 2 e-
    & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
  • Paso 2: Encuentre los potenciales de reducción estándar para las medias reacciones.
    & lt; br & gt ;
    Reducción: E0 = 0.0000 V
    & lt; br & gt ;
    La tabla muestra las medias reacciones de reducción y los potenciales de reducción estándar. Para encontrar E0 para una reacción de oxidación, invierta la reacción.& lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
  • Reacción invertida:
    & lt; br & gt ;
    Mg2 + + 2 e- & amp; # x2192; Mg
    & lt; br & gt ;
    Esta reacción tiene un E0 = -2.372 V .
    & lt; br & gt ;
    E0Oxidación = – E0Reducción
    & lt; br & gt ;
    E0Oxidación = – (-2.372 V) = + 2.372 V & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
  • Paso 3: Agregue los dos E0 juntos para encontrar la celda total EMF, E0cell
    & lt; br & gt ;
    E0cell = E0reduction + E0oxidation
    & lt; br & gt ;
    E0cell = 0.0000 V + 2.372 V = +2.372 V & lt; / br & gt ;
    & lt; / br & gt ;
  • Paso 4: Determine si la reacción es galvánica. Las reacciones redox con un valor positivo de E0cell son galvánicas.
    & lt; br & gt ;
    Esta reacción & amp; apos; s E0cell es positiva y, por lo tanto, galvánica.& lt; / br & gt ;
• Respuesta:
  & lt; br & gt ;
  La célula EMF de la reacción es de +2.372 voltios y es galvánica.& lt; / br & gt ;

& amp; # x203A; Ciencias