حل تشریحی سوال شماره 219 سؤالات امتحان نهایی درس شیمی (3) دوازدهم دی 1401 (ریاضی - تجربی)

در نوعی سلول سوختی که برای تأمین انرژی رایانه‌های قابل حمل و دستگاه‌های برقی کوچک مناسب است از متانول به‌عنوان سوخت استفاده می‌شود. در این دستگاه متانول $(C{H}_{4}O)$ با اکسیژن به کربن دی‌اکسید و آب تبدیل می‌شود. نیم‌واکنش‌های انجام شده در این سلول سوختی به صورت زیر است: (1/75)

$1)O_2(g)+4H^{+}(aq)+4e^{-}\to 2H_{2}O(l)(E^{\circ }=+1/230V)$

$2)C{H}_{4}O(l)+H_{2}O(l)\to H^{+}(aq)+C{O}_2(g)+e^{-}(E^{\circ }=+0/016V)$

آ) نیم‌واکنش (2) را موازنه کنید.

ب) عدد اکسایش کربن را در $C{H}_{4}O$ و $C{O}_2$ تعیین کنید.

پ) $\mathrm{emf}$ سلول را حساب کنید.

ت) از دید محیط‌زیست سوخت متانول با سوخت هیدروژن در سلول سوختی را مقایسه کنید.