비표준 상태에서 전기화학 전지. 네른스트 식. Cu + 2Fe3+

비표준 상태에서 전기화학 전지. 네른스트 식. Cu + 2Fe3+

 

 

다음 반응을 이용하는 갈바니 전지를 생각해보자.

Cu(s) + 2Fe3+(aq) → Cu2+(aq) + 2Fe2+(aq)

 

25℃에서 이온 농도는 다음과 같다고 할 때, 전지전위는 얼마인가?

[Fe3+] = 1.0×10^-4 M

[Cu2+] = 0.25 M

[Fe2+] = 0.20 M

 

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표준 환원 전위

Fe3+/Fe2+ ... E° = +0.77 V

Cu2+/Cu ... E° = +0.34 V

 

표준 기전력

E° = (+0.77) - (+0.34) = +0.43 V

 

n = 2

 

Q = [Cu2+][Fe2+]^2 / [Fe3+]^2

= (0.25)(0.20)^2 / (1.0×10^-4)^2

= 1.0×10^6

 

Nernst equation

E = E° - (0.0592 V / n) logQ

= +0.43 - (0.0592/2) log(1.0×10^6)

= +0.2524

= +0.25 V