標準電極電位を用いた起電力の求め方
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/11/05 05:57 UTC 版)
「起電力」の記事における「標準電極電位を用いた起電力の求め方」の解説
電極電位を用いることによって起電力を求めることも出来る。具体的には、電池図式の右側の電極電位から左側の電極電位を引くことによる。 例として、ダニエル電池と呼ばれる亜鉛と銅でつくった電池の標準状態での起電力を考える。 標準状態のダニエル電池の電池図式は C u ∣ Z n ∣ Z n S O 4 ( a q , a Z n 2 + = 1 ) ∥ C u S O 4 ( a q , a C u 2 + = 1 ) ∣ C u {\displaystyle \mathrm {Cu\mid Zn\mid ZnSO_{4}(aq} ,a_{\mathrm {Zn^{2+}} }=1\mathrm {)\parallel CuSO_{4}(aq} ,a_{\mathrm {Cu^{2+}} }=1)\mathrm {\mid Cu} } で表すことが出来る。（左端のCuはZn電極につながる端子である。右端のCu電極は端子も兼ねている。） 電池の左側（アノード）は Z n ⟶ Z n 2 + + 2 e − E 0 ( Z n 2 + ∣ Z n ) = − 0.763 V ( v s S H E ) {\displaystyle \mathrm {Zn\longrightarrow Zn^{2+}+2e^{-}} \qquad E^{0}({\rm {{Zn^{2+}}\mid {\rm {{Zn})=-0.763V\mathrm {(vs~SHE)} }}}}} 電池の右側（カソード）は C u 2 + + 2 e − ⟶ C u E 0 ( C u 2 + ∣ C u ) = + 0.340 V ( v s S H E ) {\displaystyle \mathrm {Cu^{2+}+2e^{-}\longrightarrow Cu} \qquad E^{0}({\rm {{Cu^{2+}}\mid {\rm {{Cu})=+0.340V\mathrm {(vs~SHE)} }}}}} である。よってこの電池図式で表される電池の標準状態における起電力E0は、 E 0 = E 0 ( C u 2 + ∣ C u ) − E 0 ( Z n 2 + ∣ Z n ) = ( + 0.340 ) − ( − 0.763 ) ≊ 1.10 V {\displaystyle E^{0}=E^{0}({\rm {{Cu^{2+}}\mid {\rm {{Cu})-E^{0}({\rm {{Zn^{2+}}\mid {\rm {{Zn})=(+0.340)-(-0.763)\approxeq 1.10\mathrm {V} }}}}}}}}} と計算される。
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