Perché Delta G è negativo per le reazioni di elettrolisi?

Perché Delta G è negativo per le reazioni di elettrolisi?
Anonim

Risposta:

#DeltaG ^ @> 0 # ma dopo aver applicato un potenziale #E_ (cella)> = 2.06V # da una fonte di alimentazione esterna, # # DeltaG diventa negativo e la reazione sarà spontanea.

Spiegazione:

Cerchiamo di discutere l'esempio di elettrolisi dell'acqua.

Nell'elettrolisi dell'acqua vengono prodotti gas idrogeno e ossigeno.

Le semireazioni dell'anodo e del catodo sono le seguenti:

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

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

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

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

Un potenziale di cellule negative implica un processo non spontaneo e quindi, #DeltaG ^ @> 0 #.

Si noti che la relazione tra #DeltaG ^ @ # e #E ^ @ # è dato da:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

dove, # N # è il numero di elettroni trasferiti durante il redox, che è # N = 4 # in questo caso, e # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # è costante di Faraday.

Pertanto, dal #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Perché #DeltaG ^ @> 0 #, quindi dopo aver applicato un potenziale #E_ (cella)> = 2.06V # da una fonte di alimentazione esterna, # # DeltaG diventa negativo e la reazione sarà spontanea.

Nota che, # DeltaG = -nFE #

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