Zn|Zn^2+(1.0 M)||Ag^+(1.0 M)|Ag [Zn^2+] 0.20 mol/L

Consider the cell described below:

Zn | Zn^2+(1.00 M) || Ag^+(1.00 M) | Ag

Calculate the cell potential after the reaction has operated

long enough for the [Zn^2+] to have changed by 0.20 mol/L.

(Assume T = 25℃)

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▶ 표준 환원 전위

> Ag^+ + e^- → Ag ... E° = +0.80 V

> Zn^2+ + 2e^- → Zn ... E° = –0.76 V

▶ 표준 기전력 계산

E°_cell = E°_red(환원전극) – E°_red(산화전극)

= (환원된 물질의 표준환원전위) – (산화된 물질의 표준환원전위)

= +0.80 – (–0.76) = +1.56 V

▶ 전체 산화-환원 반응 (전지 반응)

Zn(s) + 2Ag^+(aq) → Zn^2+(aq) + 2Ag(s)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8382 )

반응이 진행되어서,

[Zn^2+]가 0.20 mol/L만큼 변한다.

---> [Zn^2+]는 0.20 mol/L만큼 증가한다.

Ag^+ : Zn^2+ = 2 : 1 = ? mol/L : 0.20 mol/L

? = 2 × 0.20 = 0.40 mol/L

---> [Ag^+]는 0.40 mol/L만큼 감소한다.

Q = [Zn^2+] / [Ag^+]^2

= (1.00 + 0.20) / (1.00 – 0.40)^2 = 3.3333

▶ Nernst equation

E = E° – (0.0592 V / n) logQ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2900 )

= +1.56 – (0.0592 / 2) log(3.3333)

= +1.5445 V

답: +1.54 V

[키워드] 볼타 전지 기준, 다니엘 전지 기준, Zn-Ag 전지 기준, Zn-Ag cell 기준, Zn-Ag cell dic