酸化還元平衡について

今回は、前回お話した、起電力と一緒に考える酸化還元平衡についてお話していきます

この投稿を見ていただくことで、平衡について学べると思います

電極反応の平衡について

前回登場した、ダニエル電池の2つの電極に導線をつないだとき、電流が発生します

しかし、長時間導線を結んだままにしておくと、反応が停止し、電流が流れなくなります

このとき酸化還元反応が平衡状態に達したといいます

前回お話した、半反応式とネルンスト式を利用して、電極での反応をまとめると、

半反応式とネルンスト式のまとめ

E0M2+/MーE0M+/M=RT/2F ln[M+]/[M2+

上記のようになります

このときのM等のイオンの形は、違う金属イオンであることを示しています

この式の左辺が、亜鉛と銅での電池であったとき、1.1 Vですので、標準状態の25℃のとき、

[M+]/[M2+]がとても大きな数になります

この結果から、導線を結んで、平衡状態まで反応をさせたとき、

残った溶液の中の銅イオンは銅になっています

酸化還元平衡定数について

平衡状態になる反応のとき、これらの反応には平衡定数が存在します

したがって、酸化還元反応にも平衡定数があります

酸化還元定数と電位についてまとめていきます

基本の酸化還元反応式

O1+Re2⇆Re1+O2

※O1は還元されてRe1にRe2は酸化されてO2になる反応とします

化学反応の平衡とは、右の反応式と左の反応式が可逆反応であり、見かけ上反応が停止しているように見える

ということは、左右が=であるときが平衡であるために、平衡定数は

平衡定数を求める式

K=[Re1][O2]/[O1][Re2]

前記した、ネルンスト式等を用いた式で示したものと併用して利用すると、

E01-E02=RT/nF lnK となる

このようにして、Kの酸化還元平衡定数は計算できます

2つの半反応式の電位差を対応できます

最後に

今回は、酸化還元平衡定数についてお話していきました

化学反応には、必ず平衡状態が存在し、

その平衡状態は、反応式の左右が等しい状態になっているという点から

その係数を求める事ができるということでした

今回もありがとうございました

次回もよろしくお願いいたします

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。

CAPTCHA