moea_joint
102年
[化學] 普通化學、無機化學
第 47 題
鋅-銅電池的反應式為 $\text{Cu}^{2+} + \text{Zn}_{(s)} \to \text{Cu}_{(s)} + \text{Zn}^{2+}$，查表發現兩個半反應方程式及標準還原電位為 $\text{Zn}^{2+} + 2e^- \to \text{Zn}_{(s)}$ $E^\circ = -0.763$ V，$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}_{(s)}$ $E^\circ = 0.337$ V，請問該鋅-銅電池的 $E^\circ$ 為：
- A -1.100 V
- B -0.426 V
- C 0.426 V
- D 1.100 V
思路引導 VIP
當我們把兩個半反應結合成一個完整的電池時，其中一個物質的「搶電子能力」會強於另一個。如果題目給出的數據都是「搶電子（還原）」的強度，而其中一個電極在實際反應中卻是在「丟電子」，那麼在計算這兩個電極之間的總電位差距時，我們該如何處理數據中的正負號，才能正確反映出這股推動電子流動的總驅動力呢？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這代表你對於伏打電池（Voltaic Cell）的基本原理以及電位計算有著相當紮實的理解。
氧化還原位能的判定與計算
在解這類題目時，最關鍵的第一步是透過總反應式辨識出誰是「陰極（還原端）」與「陽極（氧化端）」。從反應式 $\text{Cu}^{2+} + \text{Zn}{(s)} \to \text{Cu}{(s)} + \text{Zn}^{2+}$ 可以清楚觀察到，銅離子正在接受電子發生還原反應，而鋅原子則是失去電子發生氧化反應。根據電池電位的計算公式：
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