Електрическото напрежение като интензивно свойство

Когато работим със стандартни редукционни потенциали, е важно да разбираме, че волтажът е интензивна (неадитивна) характеристика. В края на видеото ще разбереш какво означава понятието "неадитивна" характеристика. Ще използваме тази част от окислително- редукционен процес като пример. Това е редукцията на сребърен йон до сребро, така че Ag+ плюс един електрон дава сребро. Стандартният редукционен потенциал за таза реакция е + 0,80 волта. Първо ще изчислим стандартната промяна на свободната енергия. От предишно видео знаем, че ако имаме електрическото напрежение, можем да намерим стандартната промяна на свободната енергия делта G нулево. За тази част от процеса тя ще бъде равна на минус... спомни си, че 'n' означава броят на моловете електрони. Тук имаме един мол електрони. Имаме един мол и заместваме това във формулата. F е константата на Фарадей. От предишно видео знаем, че тя е 96 500 кулона за мол, това е зарядът на един мол електрони. И трябва да умножим това по волтажа, който е 0,80. Вместо волтове тук ще напиша джаул върху кулон, за да видим как се съкращават мерните единици. Моловете електрони се съкращават, кулоните се съкращават. И ще получим отговора в джаули. Това е равно на минус. Нека да видим колко е това. Имаме 1 по 96 500 по 0,80, със знак минус. Получаваме –77 200 джаула, или мога да кажа просто –77 килоджаула. Получихме, че промяната на свободната енергия е –77 килоджаула, което придружава образуването на един мол сребро. А колко ще бъде, ако искаме да получим два мола сребро? Трябва да умножим всичко в нашето химично уравнение по 2, така че получаваме 2Ag+. Два мола сребърни йони плюс два мола електрони ще ни дадат два мола сребро. Каква ще бъде стандартната промяна на свободната енергия, която придружава образуването на тези два мола сребро? Нека да променя цветовете. Ако това е стандартната промяна на свободната енергия за образуването на един мол сребро, тогава би трябвало да можем тук да умножим по две, нали? Така че –77 килоджаула по 2 ни дава –154 килоджаула. Това е стандартната промяна на свободната енергия, която придружава образуването на два мола сребро. Свободната енергия е от вида екстензивни, или адитивни, характеристики. При тях количеството има значение. Тук имаме два мола електрони и се образуват два мола сребро. Затова стандартната промяна на свободната енергия се променя съответно. Но какво да кажем за електрическото напрежение? Така, имаме стандартната промяна на свободната енергия. Нека да използваме отново тази формула, за да намерим волтажа. Заместваме –154 килоджаула за стандартната промяна на свободната енергия, но ни трябва в джаули, това са –154 000 джаула. И това е равно на... нека отново да сменя цветовете. Това е равно на... имаме знак минус. "n" е броят на моловете електрони. Имаме два мола електрони, значи това е –2. И след това умножаваме по константата на Фарадей. Константата на Фарадей е 96 500. И сега можем да сметнем волтажа. Можем да намерим Е0. Нека да използвам калкулатора. Имаме – 154 000, нали? Делим го на –2. И след това го делим на константата на Фарадей. Значи делим на 96 500 и получаваме 0,80 волта. Ако закръглим това, получаваме 0,80 волта. Значи имаме същия волтаж при получаването на два мола сребро, колкото при получаването на един мол сребро. Нека да го подчертая, ще сменя цветовете. Имаме напрежение 0,80 волта при образуването на два мола сребро. Това е същият волтаж като при образуването на един мол сребро. Така че волтажът е интензивна, неадитивна характеристика, остава същата. Няма значение колко сребро се образува, колко мола електрони използваме, волтажът остава непроменен. Важно е да запомниш, че когато взимаш стандартния редукционен потенциал, както го направихме тук горе, умножаваш уравнението по 2, но не умножаваш волтажа по 2, защото той е неадитивна характеристика.