볼타전지의 기전력과 평형상수 사이의 관계식

볼타전지의 기전력과 평형상수 사이의 관계식

 

 

다음은 평형 반응의 반응식과 관련된 반쪽 반응의 25℃에서의 표준 환원 전위(E°)이다.

 

5Fe^2+(aq) + 2Mn^2+(aq) + 8H2O(l) ⇌ 2MnO4^-(aq) + 5Fe(s) + 16H^+(aq) ... K

 

Fe^2+ + 2e^- → Fe ... E° = -0.44 V

MnO4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H2O ... E° = +1.51 V

 

25℃에서 평형 상수(K)의 값을 구하시오,

(단, 25℃에서 RT/F = a(V)이다.)

 

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E° = RT/nF lnK

( 설명 http://ywpop.tistory.com/6519 )

 

lnK = nFE°/RT

K = e^(nFE°/RT)

 

E° = -0.44V - (+1.55V) = –1.95V

( 설명 http://ywpop.tistory.com/4558 )

 

이동한 전자 수(n) = 10

( 설명 http://ywpop.tistory.com/6518 )

 

문제에서 RT/F = a(V)이므로,

K = e^(nFE°/RT)

= e^[ (10 × –1.95) / a ]

= e^(-19.5/a)

 

 

답: e^(-19.5/a)