複雜能學問題,有請高手出手~解答問題~十萬個感謝

2012-04-30 6:39 am
在電池中,標準還原電勢是代表什麼?我個人覺得是能量
但是總是覺得怪怪的?有公式嗎?還有自由能公式,G=H-ST
為什麼G越大?反應越有利?
整條公式不是都是能量組成嗎?有放能量越多,越有利的說法嗎?
能量不是只決定反應是否可行嗎? 沒有更可行吧= =
決定是否越有利的不應是用動力學方面嗎?還有想極也想不通,越亂為什麼在能學上越穩定- -請高手解答吧,盡答也可

回答 (2)

2012-05-07 5:24 am
✔ 最佳答案
簡單來講,標準還原電勢是代表一種物質的氧化能力,只是用伏特數來量化。
但是電池不單看一種物質的標準還原電勢,而是陰、陽極加電解液(假如電解
液有參與反應),這樣組合起來才是電池的電動勢,也是大大認為的能量概念,
一般是用涅斯特方程式(Nernst equation)表示,它是用自由能公式導出來的。

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%83%BD%E6%96%AF%E7%89%B9%E6%96%B9%E7%A8%8B


關於動力部分,一般是以電流 (current) 表示,不是電位。 可以參考 Butler-Volmer
equation. 以下聯結,提供參考。

http://en.wikipedia.org/wiki/Butler%E2%80%93Volmer_equation




參考: myself
2012-05-02 2:00 am
不複雜。
電勢顧名思義就是電勢。你要說電位,電壓也行。
標準還原電勢不是能量。但是可以說跟能量(自由能)成正比。
反推,能量單位是焦耳(J) 而電勢單位則是福特(V)

能量 = 電荷 x 電勢 ,當你用一個電子的電荷來做計算時,那麼電勢就能夠被轉換成能量來做參考。

還原電勢代表的是一個還原反應有多容易成為自發反應(相較於另一個電化學反應)。比如說一個標準反應的電勢是+2.0 V 那2.0以下所有的反應都能夠被他趨向氧化,而他自己還原(或是保持還原狀態)了)
換句話說就是一個反應,他的反應物越喜歡待在"還原"的狀態。

硬要說的話可以當作"氧化力"(PS 力不是力學的力)
英文叫做oxidizing power而不是force.

有公式:
E = E0 - (RT/nF)ln (K)
K是化學平衡常數
公式名稱為: Nernst Equation
http://en.wikipedia.org/wiki/Nernst_equation
符號定義請參照wiki

E = 電勢; E0 = 標準電勢; R = 完美氣體常數,等等等

如果你想要聯繫到G, Gibbs free energy.
那就是 dG = - nFE
F = 法拉第常數

你的自由能公式是由氣壓,溫度,容積定義的,由電化學所定義的就是上面講的那個。
dG = dH - TdS = V dp - S dT = - nF dE

再來就是並不是G月大反應越有利,是G的相差值越負(負值越大),則反應越趨向自發。
dG < 0, 反應自發, dG = 0, 反應在平衡,dG > 0, 反應非自發。

你的觀念上錯誤了。dG 的定義是自由能。
dG 是指一個反應上還有多少熱力學上自由的(多餘的)能源可以被消耗。
多了太多多餘的當然趨向越可行。

熱力學跟動力學是沒有直接關係的。動力學是說速率,你所謂的有利是指速率嗎?
有利並非是指速率。而趨向自發跟反應會有多快毫不相干。






收錄日期: 2021-04-16 14:22:14
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120429000016KK09629

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