Elektrokemija
Elektrokemija povezuje redoks reakcije s električnom strujom. Ispit traži određivanje anode i katode, izračun elektromotorne sile, predviđanje spontanosti, elektrolizu i Faradayevu stehiometriju.
Galvanski članak
Oksidacija je uvijek na anodi, redukcija na katodi. Standardna EMS računa se kao E°članka = E°katode − E°anode, uz tablične redukcijske potencijale. Pozitivna EMS znači spontanu reakciju. Solni most održava električnu neutralnost.
Elektroliza
Elektroliza je prisilna redoks reakcija uz vanjski izvor napona. Količina tvari povezana je s nabojem: Q = It, a n(e⁻) = Q/F, gdje je F ≈ 96 485 C mol⁻¹. Stehiometrija polureakcija daje množinu produkta.
Primjer s rješenjem
Danielov članak: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s). E°(Zn²⁺/Zn) = −0,76 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V. Cink se oksidira, pa je anoda: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Bakrovi ioni se reduciraju na katodi: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. E°članka = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V. Pozitivan rezultat potvrđuje spontanost u zadanom smjeru.
Česte zamke
- Anoda je mjesto oksidacije i u galvanskom i u elektrolitičkom članku.
- Standardni potencijal je intenzivno svojstvo; ne množi ga koeficijentom.
- Nernstova jednadžba treba za ne-standardne koncentracije.
- Predznak elektrode i smjer reakcije moraju biti dosljedni.