KESAN KEPEKATAN KE ATAS DGE SEL

•Pengiraan daya gerak elektrik sel cuma merujuk kepada keadaan piawai di mana kepekatan larutan adalah pada 1 moldm-3

•Suhu pada 250C dan tekanan gas pada 1 atm(101325 Pa)

•Apabila keadaan-keadaan ini berubah, nilai d.g.e. sel akan turut berubah

•Nilai Esel bergantung kepada kepekatan ion, suhu, nilai pH larutan dan kesan pembentukan kompleks

•keadaan bukan piawai, simbol Esel digunakan dan bukan Eθ

sel

•kesan perubahan kepekatan ion ke atas nilai Esel boleh diramalkan secara kualitatif dengan menggunakan Prinsip Le Chatelier

Contoh Pengiraan

•Dalam sel kimia Zn-Cu • jika hanya kepekatan ion Cu2+ berkurang •maka mengikut Prinsip Le Chatelier,

keseimbangan tindak balas •Cu2+(ak) + 2e ↔ Cu (p) akan beralih ke

kiri, iaitu kecenderungan untuk pembentukan Cu(p) dikurangkan dan ini akan mengakibatkan nilai Eθred berkurang (menjadi kurang positif)

•Akibatnya, nilai Esel akan berkurang• Esel = Eθred(katod) - Eθred(anod) dan

logam kuprum adalah katod •Jika hanya kepekatan ion Zn2+ bertambah,

maka mengikut Prinsip Le Chatelier, keseimbangan tindak balas Zn2+ (ak) + 2e ↔ Zn (p) akan beralih ke kanan

•kecenderungan untuk pembentukan Zn(p) bertambah dan ini akan mengakibatkan nilai Eθ

red bertambah

•Akibatnya, nilai Esel akan berkurang

•Esel = Eθred(katod) - Eθ

red(anod) dan logam zink adalah anod

Persamaan Nernst

•Persamaan Nernst digunakan untuk pengiraan secara kuantitatif kesan perubahan kepekatan ion ke atas daya gerak elektrik sel, Esel

•Persamaan Nernst boleh ditulis sebagai:

•R = Pemalar universal = 8.31 JK-1mol-1

•T = Suhu mutlak dalam unit Kelvin •Q = Hasil bahagi tindak balas

(mempunyai bentuk yang sama dengan •pemalar keseimbangan) •n = Bilangan elektron yang terlibat •F = Pemalar Faraday = 96 500 Cmol-1

•Pada suhu piawai T= 250C = 298 K dan nilai-nilai R dan F digantikan ke dalam persamaan Nernst, persamaan boleh diringkaskan sebagai:

•Persamaan Nernst ini boleh digunakan untuk:

menentukan nilai daya gerak elektrik sel, Esel , pada keadaan tidak piawai

menentukan kepekatan bahan atau hasil tindak balas jika Esel dapat diukur

menentukan pemalar keseimbangan tindak balas redoks

Contoh 1 •Untuk sel kimia Zn-Cu, persamaan redoks

adalah: •Zn (p) + Cu2+ (ak) → Zn2+(ak) + Cu (p) •Diberi :

Kepekatan larutan zink sulfat = 1 moldm-3 Kepekatan larutan kuprum (II) sulfat = 0.5 moldm-3 EθCu2+/Cu = + 0.34 V EθZn2+/Zn = - 0.76 V Suhu dan tekanan adalah pada keadaan piawai

Soalan

•Tentukan: •(a) daya gerak elektrik sel pada keadaan

piawai (Eθsel).

• (b) daya gerak elektrik sel pada keadaan yang tersebut di atas (Esel)

Penyelesaian

Penyelesaian

TAMAT