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1[해양경찰 화학] 25년 1회차
25 ℃ 표준상태에서 다음의 두 반쪽 반응으로 구성된 전지의 반응에 대한 ΔG°(J)는? (단, G°는 표준상태의 Gibbs 에너지, E°는 표준환원전위값이고 Faraday 상수는 1.00 x 105 C/mol이다)
Cu2+ + 2e- → Cu  E°= 0.34 V
Fe2+ + 2e- → Fe  E°= -0.44 V
1
-2.00 x 103
2
-7.80 x 104
3
-1.56 x 105
4
-1.00 x 106
해설

이 전지의 표준 깁스 에너지 변화는 −1.56×105 J-1.56 \times 10^{5}\ \mathrm{J}이다.

표준환원전위가 큰 구리 이온이 환원되고 철이 산화되므로 전지 반응에서 이동하는 전자는 2 mol이다.

Ecell∘=0.34−(−0.44)=0.78 VE^\circ_{\mathrm{cell}} = 0.34 - (-0.44) = 0.78\ \mathrm{V}

ΔG∘=−nFE∘=−2×(1.00×105)×0.78=−1.56×105 J\Delta G^\circ = -nFE^\circ = -2 \times (1.00 \times 10^{5}) \times 0.78 = -1.56 \times 10^{5}\ \mathrm{J}

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