Chimie Alte teme
Formule de calcul forta electromotoare celule
Forța electromotoare (FEM) a unei celule galvanice se calculează ca diferența dintre potențialele standard de reducere ale semicelulei catodice și anodice. Formula principală este E°celulă = E°catod - E°anod, unde E° reprezintă potențialul standard de reducere. De exemplu, pentru o celulă Cu-Zn, cu E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V și E°(Zn²⁺/Zn) = -0,76 V, FEM standard este 0,34 - (-0,76) = 1,10 V.
Formule de bază pentru FEM
- FEM standard (E°celulă) E°celulă = E°catod - E°anod. Se aplică la condiții standard (25°C, concentrație 1 M, presiune 1 atm).
- Ecuația lui Nernst Ecelulă = E°celulă - (RT/nF) ln Q, unde R = 8,314 J/(mol·K), T = temperatura în Kelvin, n = numărul de electroni transferați, F = constanta lui Faraday (96485 C/mol), Q = coeficientul de reacție.
- Exemplu numeric Pentru celula Ag/Ag⁺(0,1 M) || Cu²⁺(0,01 M)/Cu, cu E°(Ag⁺/Ag) = +0,80 V și E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V, calculează E°celulă = 0,34 - 0,80 = -0,46 V (reacția nu este spontană în condiții standard).
Factori care influențează FEM
- Concentrația ionilor Creșterea concentrației ionilor la catod mărește FEM, conform ecuației lui Nernst.
- Temperatura La temperaturi mai ridicate, FEM se modifică datorită termenului RT/nF în ecuația lui Nernst.
- Natura electrozilor Metalele cu potențiale standard mai mari (ca aurul) dau FEM mai mari când sunt catod.
Verifică întotdeauna semnul FEM: pozitiv indică reacție spontană, negativ înseamnă că celula nu funcționează.