酸化還元反応におけるギブズ自由エネルギー変化の計算

質問

以下の酸化還元反応が起こるとき、25℃におけるギブズ自由エネルギー変化（kJ)はいくらですか？

H2(g) + 2Hg^2^+(aq) ⇄ 2H^+(aq) + 2Hg(l)

ただし、Hg2^2^+ + 2H^+ ⇄ 2Hgの標準電極電位を0.796V、ファラデー定数を96500C/molとします。

すみませんが、途中の計算の過程と、なぜそうなるのかという解説も合わせてよろしくお願いします。

回答No.2

hydrophobic · ベストアンサー

ある電池反応が進む時、ギブズエネルギーが減少する。その大きさは電気量と電極間の電位差の積に等しいから、標準状態におけるギブズエネルギー変化(ΔG゜)と、標準電極電位の間には次式の関係がある。
ΔG゜(eV)＝－nE゜(V)…(1)
nは酸化還元反応に関与する電子数、E゜は標準電極電位、単位はボルト(V)。
化学でよく用いるJmol-1単位でΔG゜を表す場合は次式となる。
ΔG゜(Jmol-1)＝－nFE゜(V)…(2)
Fはファラデー定数(96500Cmol-1)。
ΔG゜が負になる反応は自発的に進行するから、酸化還元に関する反応では、(1)あるいは(2)より、E゜が正の反応は自発的に進行する。

お礼

Vとファラデー定数をどのように当てはめればよいか、よくわかりました。ありがとうございました。

回答No.1

c80s3xxx

標準起電力と標準ギブズエネルギー変化は等価だ．
ΔG° = -zFE°
どうしてこうなるかは，物理化学の教科書を読め．
あとはこの式に代入するだけだ．