비표준 상태에서 기전력. Nernst 식. 수소 기체의 압력

비표준 상태에서 기전력. Nernst 식. 수소 기체의 압력

 

 

Pt(s) | H2(g, 1.0×10^-6 bar) | H^+(aq, 0.50 M) || Ag^+(aq, 1.0×10^-10 M) | Ag(s) 와 같은 전지에 대한 네른스트 식을 쓰고, 전압을 구하시오.

회로를 통해 어느 방향으로 전자가 흐르는가?

 

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전지의 산화-환원 반응식

H2(g) + 2Ag^+(aq) → 2H^+(aq) + 2Ag(s)

 

 

a) 표준 환원 전위

Ag^+(aq) + e^- → Ag(s) ... E° = +0.80 V

2H^+(aq) + 2e^- → H2(g) ... E° = 0.00 V

 

 

b) 표준 기전력

E° = E°_(환원 전극) - E°_(산화 전극)

= (+0.80) - (0.00) = +0.80 V

( 설명 https://ywpop.tistory.com/4558 )

 

 

c) 이동한(주고받은) 전자의 개수

n = 2

 

 

1.0×10^-6 bar = 9.9×10^-7 atm

 

 

d) 반응비

Q = [H+]^2 / P_H2 [Ag+]^2

= [(0.50)^2] / [(9.9×10^-7) (1.0×10^-10)^2]

= 2.5×10^25

 

 

Nernst 식 ( 설명 https://ywpop.tistory.com/2900 )

E = E° - (0.0592 V / n) logQ

= (+0.80) - (0.0592/2) log(2.5×10^25)

= +0.04822 = +0.048 V

 

 

전자는 산화전극(Pt)에서 환원전극(Ag) 쪽으로 흐른다.

( 전기 표기법 참고 https://ywpop.tistory.com/3072 )