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℃)
---------------------------------------------------
▶ 표준 환원 전위
> Ag^+ + e^- → Ag ... E° = +0.80 V
> Zn^2+ + 2e^- → Zn ... E° = –0.76 V
( 자료 https://ywpop.tistory.com/7027 )
▶ 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
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