Чому Delta G негативна для реакцій електролізу?

Чому Delta G негативна для реакцій електролізу?
Anonim

Відповідь:

#DeltaG ^ @> 0 # але після застосування потенціалу #E_ (cell)> = 2.06V # від зовнішнього джерела живлення, # DeltaG # стає негативним і реакція буде спонтанною.

Пояснення:

Обговоримо приклад електролізу води.

При електролізі виробляються гази водню і кисню.

Половина реакцій анода і катода є такими:

Анод: # 2H_2O-> O_2 + 4H ^ (+) + 4e ^ (-) "" "-E^@=-1.23V#

Катоди: # 4H_2O + 4e ^ (-) -> 2H_2 + 4OH ^ - "" E^@=-0.83V#

Чиста реакція: # 6H_2O-> 2H_2 + O_2 + підгрупа (4 (H ^ (+) + OH ^ -)) _ (4H_2O) #

# 2H_2O-> 2H_2 + O_2 "" E_ (клітинка) ^ @ = - 2.06V #

Негативний клітинний потенціал передбачає не спонтанний процес і, отже, #DeltaG ^ @> 0 #.

Зверніть увагу, що зв'язок між ними #DeltaG ^ @ # і #E ^ @ # дає:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

де, # n # - кількість електронів, що передаються під час окислювально-відновного процесу, тобто # n = 4 # в цьому випадку, і # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # - константа Фарадея.

Тому, оскільки #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Оскільки #DeltaG ^ @> 0 #, таким чином, після застосування потенціалу #E_ (cell)> = 2.06V # від зовнішнього джерела живлення, # DeltaG # стає негативним і реакція буде спонтанною.

Зверніть увагу, що # DeltaG = -nFE #

Електрохімія | Електроліз, електролітична клітина та гальванічне покриття.