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En utilisant les potentiels standard d’électrode du tableau ci-dessous, calculez le potentiel standard d’une cellule galvanique ayant la réaction globale suivante : Sn solide plus deux Cu2+ aqueux réagissent pour former Sn2+ aqueux plus deux Cu+ aqueux.
Chaque fois que nous voulons trouver le potentiel standard d’une cellule galvanique, nous devons examiner les deux demi-équations. Ces deux demi-équations s'écrivent comme des réductions. Et parfois, nous verrons ces demi-réactions écrites à l'aide de flèches d'équilibre, bien qu'ici des flèches standard soient utilisées. Nous devons déterminer laquelle de ces deux substances est le plus susceptible de subir une réduction.
Par défaut, nous savons que la substance qui est moins susceptible de subir une réduction sera plutôt oxydée. La demi-équation dont le potentiel standard de réduction est le plus élevé, ou le plus positif, indique la substance qui a la plus grande capacité à être réduite. Cette valeur est plus élevée et plus positive, nous savons donc que les ions cuivre deux plus sont plus susceptibles de se réduire en ions cuivre un plus que les ions étain deux plus. Et donc nous pouvons conclure que la demi-réaction du cuivre est la réaction de réduction. Elle est écrite correctement de gauche à droite. Le cuivre est la cathode où se produit la réduction.
La demi-équation dont le potentiel standard de réduction est le plus faible, ou le plus négatif, est moins susceptible d'être réduite, c'est-à-dire qu'elle est plus susceptible de subir une oxydation. Ainsi, l’étain métallique sera oxydé en ions d’étain plus deux. Nous devons lire cette équation de droite à gauche. Ou nous pouvons inverser cette équation afin qu’elle soit une réaction d’oxydation où l’étain perd des électrons. L’oxydation se produit à l’anode. Encore une fois, le potentiel standard de réduction du cuivre deux plus est supérieur à celui de l’étain deux plus. Et donc, nous savons que le cuivre est la cathode et l’étain est l’anode.
On nous demande de déterminer le potentiel standard de la cellule. Le potentiel standard de cellule est donné par le symbole 𝐸 exposant ⦵, où ⦵ indique des conditions standard, une température de 25 degrés Celsius, une pression d’une atmosphère et des concentrations d’électrolyte d’un molaire. 𝐸 cellule est égale à la différence entre les potentiels standard de réduction de la cathode et de l’anode. Nous pouvons maintenant insérer nos valeurs. Notez qu’il y a deux signes moins ici. En calculant, nous obtenons une réponse de plus 0,291 volt.
Enfin, quel est le potentiel standard de cette cellule galvanique ? La réponse est 0,291 volt.
