Question

无机化学，计算电动势

已知电池 (-)A|A2+（0.1mol·L-1）||B2+（0.01mo l·L-1）|B (+) 的电动势为0.270V，求该电池标准电动势？

Answer 1

(-)Au| [Au(CN)2-](c0) ||OH-(c0),O2(p0)|Pt(+) 正极:O2 +2H2O+4e-=4OH- E0(O2/OH-)=0.40v 负极:Au(CN)2-]+e-=Au+2CN- 而负极要通过计算负极: [ Au(CN)2-]+e-=Au+2CN- 1mol/L 1mol/L 对于: Au+ + 2CN-= [ Au(CN)]2- Kf0= [ Au(CN)2-]/{[Au+]*[CN-]^2}=1/[Au+] 因此[Au+]=1/Kf0 负极: [ Au(CN)]2-+e-=Au+2CN- 它的本质是: Au+ +e-=Au 因此E0( [ Au(CN)]2-/Au)=E( Au+/Au) 而E( Au+/Au)可以通过能斯特方程式计算 E( Au+/Au)=E0( Au+/Au)+0.0591V*lg[ Au+] 即E0( [ Au(CN)]2-/Au)=E( Au+/Au) =E0( Au+/Au)+0.0591V*lg[ Au+] =E0( Au+/Au)+0.0591V*lg1/Kf0 =1.68v +)+0.0591V*lg[1/(10^38.3)] =-0.58v 因此正极:O2 +2H2O+4e-=4OH- E0(O2/OH-)=0.40v 负极:[Au(CN)]2-+e-=Au+2CN- 总反应: 4Au +O2 +2H2O +8CN-=4[Au(CN)]2-+4OH- (转移4e-) 该电池的电动势=E0(O2/OH-)-E0( [ Au(CN)]2-/Au) =0.40v-(-0.58V) =0.98V 因此 标准平衡常数K0 LgK0=nE0/0.0591v=4*0.98v/0.0591v=66.44 K0=2.8*10^66 ----- -nFE0=-RTLnK0 -nFE0=-2.303RTlgK0 lgK0 =nFE0/2.303RT =nE0/(2.303RT/F) T=298.15K R=8.314 1F=96500C/mol