물 표준생성자유에너지 –237.13 kJ/mol 전기분해 최소전압

물 표준생성자유에너지 –237.13 kJ/mol 전기분해 최소전압

자유에너지와 기전력 사이의 관계. ΔG = –nFE

 

 

수소는 물을 전기분해하여 생성시킬 수 있다.

물의 표준생성자유에너지는 ΔG°_f = –237.13 kJ/mol이다.

표준조건에서 물을 전기분해할 때 필요한 최소 전압은 얼마인가?

 

 

수소는 물을 전기분해하여 생성시킬 수 있다. 물의 표준생성자유에너지는 △G0f=–237.13kJ/mol이다. 표준조건에서 물을 전기분해할 때 필요한 최소 전압은 얼마인가?

① 0.62V

② 1.23V

③ 2.46V

④ 3.69V

 

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▶ 환원 반쪽 반응식 (at cathode)

2H2O + 2e^- → 2OH^- + H2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17060 )

 

---> H2 1 mol 환원될 때, 전자 2 mol 이동.

---> n = 2 ( not n = 2 mol )

 

 

 

ΔG° = –nFE°

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6519 )

 

E° = ΔG° / –nF

= (–237130 J/mol) / [–(2) (96500 C/mol)]

= 1.2287 J/C

= 1.2287 V

( 1 V = 1 J/C )

 

 

 

답: ② 1.23 V

 

 

 

 

[키워드] 전지반응의 표준자유에너지변화 계산 기준문서, 기전력과 자유에너지 기준문서, 자유에너지와 기전력 기준문서