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【電気化学 6-1 】標準電極電位でわかること 5選 暗記を減らし無くす講義
とものラボ 楽単ちゃんねる
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17 сен 2024
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Комментарии :
10
@tomonoLab
2 года назад
おもしろいと思ったら動画への高評価、チャンネル登録、通知登録もぜひお願いします。 各動画の備考欄に問題と解答を準備しています。是非とも,腕試しにお使いください。 RU-vidの講義を楽しむために,目次を用意しております。 tomonolab.com/2022/01/22/class_page/
@masamisakamo8278
2 года назад
すばらしい解説ですね。化学のロジックとは何かが明示してあるのがすばらしいです。思考回路が、解放されている。
@tomonoLab
2 года назад
masami sakamoさん コメントありがとうございます。 より良い授業動画を作る励みになります!! 次の動画も楽しんでいただければ幸いです。 今後ともよろしくお願いいたします。ありがとうございます!
@g1hiroemon687
2 года назад
友野先生、わかりやすい解説ありがとうございます。質問があります。白金電極を使った硫酸水溶液の電気分解を考えます。アノードでは水が酸化されて酸素と水素イオンへ変化することが知られています。白金はイオン化傾向が小さいから電極の酸化よりもこれが起きるというのが一般的な説明です。この現象を白金や酸素の標準電極電位を使って定量的な説明をするのは可能でしょうか?ちなみにPtは1.19V、O2は1.23Vなので私の計算だと白金が酸化されてしまうことになります。的はずれなことを言っていたらすみません。よろしければコメントをお願いします。
@tomonoLab
2 года назад
G1 hiroemonさん コメントありがとうございます。 返信遅れまして申し訳ありません。 そして,超絶良い質問です。私も学生時代に疑問に思いまして尋ねたことがあります。 ただ,結論から申し上げますと,以前拝見した参考文献が見つからずに きちんと参考文献付きで回答できません。。。お恥ずかしい限りです。 さて、G1hiroemon さんが疑問に思うように, Pt^2+ + 2e- = Pt 1.2V O2 +4H+ + 4e- = 2H2O 1.229V (多少の電極電位の値に差はありますが,) 白金の方が「卑」な電位のため,酸素よりも白金の方が電子を受取りやすいですよね。 しかし、G1 hiroemonさんがおっしゃるように、「白金は安定なために、白金上で水が酸素に酸化される」と理解されています。 なぜ、白金が反応せずに,水が酸素になるかというと,鉛蓄電池の正極のように 「酸化白金を経て,酸素が発生しています」(参考文献は見つからず) 恐らく、定量的に疑問を解消するには,PtーH2Oのプールべダイアグラムを基に 標準化学ポテンシャルをサイトからひいて 平衡定数を求めていけば定量的に論じられるかもしれませんが、、なかなか時間がなく。お恥ずかしい限りです。 文献が見つかれば良いのですが、基本的な事なので文献も見つからず、困った状態です。もう少し探してみます。 今後ともよろしくお願いします。
@tomonoLab
2 года назад
定量的に考えてみました。 参考文献は探してみますね。 O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 1.23V をネルンストの式で考えると, E = E0 + (0.059/4) log {[PO2][H+]^4} となります。 酸素分圧は常圧1atmとすると, E = E0 + 0.059 log [H+] pH = -log[H+] なので E = E0 ー 0.059pH E0 = 1.23V です。 希硫酸のpH = 1~2なので,これを代入すると E = 1.17~1.11 なので 白金より「卑」な電位となります。 うーん(;・∀・) もう少し考えてみます。
@g1hiroemon687
2 года назад
@@tomonoLab 返信ありがとうございまいした。質問しておいて申し訳ないのですが、硫酸水溶液→硫酸銅水溶液でした( 結論は同じとおもいますが)。 ネルンストに代入する方がいいのですね。logの中に何を代入するのかと、白金側の扱いが気になっています。 単純ではないから丸覚えで済ませてしまっていることは理解できました。もし文献がわかったら教えてくださいor動画での解説をお願いします笑
@tomonoLab
2 года назад
@@g1hiroemon687 G1 hiroemonさん 返信ありがとうございます。 ネルンストの式の使い方については次の動画( ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE--G3-tBGB0ws.html )をご覧ください。 logに入れるのは,活量ですが液体であればモル濃度でほぼOKですし,気体の場合は圧力(=粒子数=モル濃度みたいなもの)を入れます。
@tomonoLab
2 года назад
硫酸銅水溶液であっても,アノード側(陽極)では,白金の溶解は起きずに,水の電気分解による酸素発生が起きますね。 白金はアノード分極により不働態化される参考論文は,次の通りです。たぶん、日本語の論文も,参考文献をコピペで見つかるかもしれまん ・S. Shibata, Electrochim. Acta, 20, 871 (1975). ・K. Ota J. Electroanal. Chem., 257, 205 (1988). ・V. I. Birss, J. Electroanal. Chem., 355, 181 (1993). 定量的に理解できるかと思います。
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