Mengapa Delta G negatif untuk reaksi elektrolisis?

Mengapa Delta G negatif untuk reaksi elektrolisis?
Anonim

Menjawab:

#DeltaG ^ @> 0 # tetapi setelah menerapkan potensi #E_ (sel)> = 2.06V # dari sumber daya eksternal, # DeltaG # menjadi negatif dan reaksinya akan spontan.

Penjelasan:

Mari kita bahas contoh elektrolisis air.

Dalam elektrolisis air, gas hidrogen dan oksigen diproduksi.

Reaksi setengah anoda dan katoda adalah sebagai berikut:

Anoda: # 2H_2O-> O_2 + 4H ^ (+) + 4e ^ (-) "" "-E^@=-1-1.23V#

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

Reaksi bersih: # 6H_2O-> 2H_2 + O_2 + underbrace (4 (H ^ (+) + OH ^ -)) _ (4H_2O) #

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

Potensi sel negatif menyiratkan proses non spontan dan karenanya, #DeltaG ^ @> 0 #.

Perhatikan bahwa hubungan keduanya #DeltaG ^ @ # dan #E ^ @ # diberikan oleh:

#DeltaG ^ @ = - nFE ^ @ #

dimana, # n # adalah jumlah elektron yang ditransfer selama redoks, yaitu # n = 4 # pada kasus ini, dan # F = 96485C / ("mol" e ^ -) # adalah konstanta Faraday.

Karena itu, sejak #E ^ @ <0 # # => DeltaG ^ @> 0 #

Karena #DeltaG ^ @> 0 #, dengan demikian setelah menerapkan potensi #E_ (sel)> = 2.06V # dari sumber daya eksternal, # DeltaG # menjadi negatif dan reaksinya akan spontan.

Perhatikan bahwa, # DeltaG = -nFE #

Elektrokimia | Elektrolisis, Sel Elektrolitik & Elektroplating.