Sådan beregnes E Cell

Ved håndtering af kemiske batterier er en væsentlig egenskab ved deres brug E Cell. Denne E-celle, som er et mål for det elektriske potentiale indeholdt i, angiver den samlede spænding af batteriet. Baseret på spændingerne af halvreaktionerne ved katoden og anoden, E-katoden og E-anoden, kan den samlede E-cell beregnes.

Bestem hvilke kemikalier der er involveret i batteriet. Gør det ved at identificere de metaller, der er til stede ved anoden og katoden.

Skriv ud halvreaktioner for hvad der sker på hver side af batteriet. For eksempel kan reaktionerne i et kobber /zinkbatteri være:

Cu2 + + 2e- 'Cu Zn' Zn2 + + 2e-

Skift reaktionerne således, at begge er i form af reduktion. Når de er færdige, skal alle elektroner være på venstre side af ligningerne. I det givne eksempel vil det se ud:

Cu2 + + 2e- 'Cu Zn2 + + 2e-' Zn

Se tabellen over standard reduktionspotentialer og optag de værdier, der stemmer overens med skriftlige halvreaktioner. I Cu /Zn-eksemplet ville dette være:

Cu2 + + 2e- 'Cu 0,34 Volt Zn2 + + 2e-' Zn -0,76 Volt

Se på de opnåede værdier for E anode og E katode (fra tabellen med standard reduktionspotentialer). For at bestemme hvilket metal der er ved anoden og hvilket metal der er ved katoden, skift reaktionen rundt, der har den største negative spænding. I eksemplet ser det sådan ud:

Cu2 + + 2e- 'Cu E-katode: 0,34 Volt Zn' Zn2 + + 2e- E anode: 0,76 Volt

Tilføj nu de to spændinger sammen for at opnå E Cell. I et Cu /Zn batteri er dette (0,34V) + (0,76V) = 1,10 Volt.

Tip

Sørg for at afbalancere de to halvreaktioner, før du beregner E Cell, hvis der er ulige mol elektroner overført mellem reaktioner. Hvis reaktanterne ikke holdes under standardbetingelser (1,0 M), kan du ønske at bruge Nernst-ligningen til at konvertere E-cellen til en justeret værdi.

Advarsel

Hvis du arbejder med en faktisk batteri i stedet for data alene, skal du sørge for at bruge korrekt sikkerhedsudstyr. Tag de nødvendige forholdsregler for at undgå elektrisk stød, som f.eks. At holde kredsløbet væk fra ioniseret vand.