ΔG = -nFE. 2Au(s) + 3Ca^2+(1.0 M)

ΔG = -nFE. 2Au(s) + 3Ca^2+(1.0 M)

 

 

25℃에서 다음 반응의 표준 자유 에너지 변화(kJ/mol)는?

2Au(s) + 3Ca^2+(1.0 M) → 2Au^3+(1.0 M) + 3Ca(s)

(단, 25℃에서 Au와 Ca의 표준 환원 전위는 다음과 같으며,

1 F = 96,500 C/mol이다.)

Au^3+(aq) + 3e^- → Au(s) ; E^0 = +1.50 V Ca^2+(aq) + 2e^- → Ca(s) ; E^0 = -2.87 V

① 약 +2500 ② 약 +6700 ③ 약 –2500 ④ 약 -6700

 

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표준 자유 에너지 변화, ΔG = -nFE

1 F = 96,500 C/mol = 96,500 J/V․mol

 

 

주고받은 전자 수는 같아야하므로,

n = 6

 

 

E = E(환원 전극) - E(산화 전극)

= +1.50 - (-2.87) = +4.37 V

 

 

따라서 ΔG는

-(6)(96,500 J/V․mol)(+4.37 V)

= -2,530 kJ/mol

 

 

Au와 Ca의 표준 환원 전위를 보면,

표준 환원 전위가 높은 Au는 환원되고,

표준 환원 전위가 낮은 Ca는 산화되어야 합니다.

그런데 문제는 반대이지요...

즉 표준 상태에서 자발적인 반응의 역반응입니다.

이 때문에 답은 부호가 +인 1번이 정답입니다.

 

 

 

[키워드] 전지반응의 표준자유에너지변화 계산 기준문서