為什麼這篇電位差計算鄉民發文收入到精華區：因為在電位差計算這個討論話題中，有許多相關的文章在討論，這篇最有參考價值！作者Mario3 (問問題請寄站內信)看板Chemistry標題Re: [高中] 氧化還原電位時間S...
電位差計算 在 Coach Kevin | 台北自由教練?? Instagram 的最佳解答
2021-09-16 10:34:41
- 最近我在教學的被問到：教練我在網路上看有人訓練的時候一組都做50下，或是100下？我們要不要也這樣做？網路上常常會看到這類超高反覆次數的訓練分享，但到底這類型的訓練方式有沒有效？今天的分享從運動生理學的角度帶你切入了解。 1️⃣：為什麼要這樣練？ 👉：在討論肌肥大訓練的時候，其中一個最重要的變...
謝謝DE兄和if兄的討論
我再整理一下我的看法
※ 引述《DEATH1122 (死神1122)》之銘言：
: ※ 引述《Mario3 (問問題請寄站內信)》之銘言：
: : 在他版看到的問題:
: : 請各位高手大大解惑
: : Cu+ + e- <→ Cu E。=0.521V
: : Cu2+ + e- <→ Cu+ E。=0.153V
: : 求
: : 2Cu+ <→Cu + Cu2+ E。=?
: : 原作者寫了2種算法 但結果不同
: : 一種是直接加減 0.521-0.153=0.368V
: : 另一是透過Cu2+ + 2e- → Cu E。=0.337V來計算 0.521-0.337=0.184V
: : 我想了久沒想通.兩個好像都有道理 (差在電解質不同?)
: : 在此請問正確解法.謝謝
:
: 其實第二個方法錯了 仔細一點看的話應該會發現兩種方法差了兩倍
:
: 這兩倍的來源 回到Nearst equation 要考慮反應式中的電子數
:
: E = Eo - RT/nF (ln Q)
:
: 所以方法二 一開始
:
: Cu2+ + 2e- → Cu E1 = 0.337 - 0.0592/2 ln(1/[Cu2+]) (1)
:
: Cu+ + e- <→ Cu E2 = 0.521 - 0.0592/1 ln(1/[Cu+]) (2)
:
: 整個反應式應該是
:
: 2Cu+ <→Cu + Cu2+ E3 =E3,0 - 0.0592/1 ln([Cu2=]/[Cu+]^2) (3)
^^^^^^
這邊有個小疑點
你已經認定這是個單電子反應?
那麼後面的計算最後則會繞回第一種算法的結果
: 要從1 2 得到3 我們要把(2) 後面的 0.0592/1 ln(1/[Cu+])
:
: 變成 0.0592/2 ln (1/[Cu+]^2)
:
: (2) -> (4) E2 = 0.521 - 0.0592/2 ln (1/[Cu+]^2)
:
: 然後 (4)-(1) => E2 - E1 = 0.521-0.337 - 0.0592/2 ln([Cu2=]/[Cu+]^2)
:
: 整理一下
:
: E2 - E1 = 0.184 - 0.0592/2 ln([Cu2=]/[Cu+]^2) 這個東西要等於 (3)
:
: 所以 2(E2 - E1) = 2*(0.184) - 0.0592/1 ln([Cu2=]/[Cu+]^2)
:
: E3,0 = 2 * 0.184 = 0.368
:
: 在牽涉到電子數目不同的反應的時候
:
: 是不能直接相加減的
我大約知道你要表達的意思
但我覺得話這麼說有點語病
(以下是我的心得 很多人都知道 如果版上有高中生不妨參考看看)
像是 MnO4- + 5e- → Mn2+ 和 Fe2+ → Fe3+ + e- (詳細半反應省略)
一個五電子、一個單電子
全反應的電位差也只不過兩個半反應的電位相加而已
電位可說是"每個電子"經過該半反應所得到的能量
以"每個電子"的角度來看就能直接加減
真正的能量則須由電位差再乘上流過的電量得到
而 Cu → Cu+ + e- → Cu2+ + e-
E1 E2
兩階段則都是氧化方向的反應
第一個電子得到eE1的能量 第二個電子得到eE2的能量
總反應Cu → Cu2+ + 2e-
總共放出的能量是eE1+eE2
但是是兩個不同的電子在跑
所以"平均"每個電子得到的能量是½(eE1+eE2) (把電子電量e除掉即為電位)
如同if兄說的
是能量在計算.而不是直接用電位計算
: ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
: ◆ From: 140.109.92.157
: → ifanchan:後來仔細算過,同意樓上的答案,但是我們算法不一樣 XD 05/25 17:45
: → ifanchan:如果根據題意,應該是這個算法對,因為他有指定兩個極的反 05/25 17:46
: → ifanchan:應,如過用後來講的方法,雖然一樣可以算出答案,但是實際的 05/25 17:49
: → ifanchan:反應會跟題目要求的不一樣.我想是大家考慮的點不一樣吧^^ 05/25 17:49
:
: 可能我沒有抓到樓上的點 如果以說錯請在指正
:
: 樓上難道認為一個反應式在同樣的條件底下會有兩個反應電位?
:
: 我回這篇只是想表示黑斯定律是對的
:
: 不管反應你怎麼走 只要兩條路最終起點和終點相同
DE兄講到了我最困擾的點
全反應可以整合得一樣
但是反應電位卻不同??
我推想這跟剛剛提到的電位觀念相同
兩個反應的自由能變化守恆
但是每次跑的電子數不同造成電位的不同
第一個算法 ΔG = 1e*0.368V = 2e*0.184V 第二個算法
: 他的反應熱 或是在這邊是電位 就該是相同的
:
: 所以他第二個方法得到另一個答案不是方法本身錯 而是他的計算方法是錯的
:
: 如同我最後附的結論 兩反應式中的電子數不相同是不能直接相加減
:
: 必須要回到Nearst equation 去做計算
DE兄和if兄的算法可以說是一樣的
E=E。-(RT lnQ)/nF
nFE=nFE。-(RT lnQ)
-nFE=ΔG -nFE。=ΔG。
: 但是我必須在強調一次 這是在同樣的環境底下
:
: 很多反應在不同溶劑中是可能得到不同電位 例如說在水中或是氨水中
同意
電極可能也有影響
: PS 其實我是看不懂樓上回的最後一句話
:
: ※ 編輯: DEATH1122 來自: 140.109.92.157 (05/25 18:19)
: 推 ifanchan:簡單說,我會跟你寫一樣的答案,也同意你的觀點. 只是,原文 05/25 18:34
: → ifanchan:提供的第二種方法,算出來的東西其實是另一個反應,你要說 05/25 18:34
: → ifanchan:他全錯也行.我只覺得只要基本觀念正確,能夠理解就好了^^" 05/25 18:38
: → ifanchan:另外,我其實有在原文後面推文. 05/25 18:39
: 推 ifanchan:話說我比較習慣用自由能去算,所以雖然殊途但是同歸 XD 05/25 18:43
兩個反應的差別如下
(一) Cu+ → Cu2+ + e- E=-0.153 V
(二) Cu → Cu2+ + 2e- E=-0.337 V
1.在陽極"每個電子"消耗(負的電位)的能量不一樣.因此全反應電位差不同
2.在陰極如要析出一個原子的銅.第一個反應共需消耗2個Cu+.第二個反應只需1個Cu+
如果在同一個電鍍池中.第二個反應的電鍍效率應該會比較高(在Cu+消耗完之前)
最後我還是有一個疑問
如第二個反應陽極以銅作電極
是否它也會走第一個反應途徑?
如兩個途徑都會走 這樣它的全反應電位差又是多少?
我想這些問題或許需要一些實際的實驗結果來回答
: → DEATH1122:瞭改 我就想怎麼會幫錯的答案說話 那是我誤會了 05/25 23:27
: → DEATH1122:不過我覺得方法二只有反應式相加的觀念 計算的觀念就 05/25 23:29
: → DEATH1122:沒有了 05/25 23:29
: → ifanchan:恩,原本算錯了其實= =後來算出來 兩者電動勢沒有差很多 05/25 23:33
很高興能和大家討論^^
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 111.252.81.13
推 DEATH1122:先回答第一個問題 那是自身氧化還原 一個是氧化劑 一 05/26 01:04
→ DEATH1122:個是還原劑 所以只牽涉到一個電子 05/26 01:05
推 ifanchan:其實我算出來,第二個方法不是0.184V,而是0.3525V,這個比 05/26 09:15
→ ifanchan:較合理,就算把反應是兩邊的銅當作一樣消掉,得到第一個方 05/26 09:15
→ ifanchan:法的方程式,你的反應電位應該不會差太多.我覺得這兩個方 05/26 09:16
→ ifanchan:法,是類似但是不完全相同的反應^^" 05/26 09:16
→ ifanchan:因此,反應條件不同(溫度,濃度,溶質,電極)等等,會造成實際 05/26 09:21
→ ifanchan:電解時根本上進行的是另一種反應,所以得到的電位也會不同 05/26 09:21
→ ifanchan:當然,實際進行實驗時,要考慮的條件還有很多,溫度,離子濃 05/26 09:22
→ ifanchan:度等等,造成的過電位,或者測量上的誤差等等. 05/26 09:23
→ ifanchan:如果以這兩個方法來看,我認同原po的看法,使用不同的電極 05/26 09:23
→ ifanchan:本身就會讓他選擇相對應的反應進行,應該是不會有同時競爭 05/26 09:24
→ ifanchan:的情況發生. 05/26 09:24
※ 編輯: Mario3 來自: 111.252.81.13 (05/27 22:48)