Определение ЭДС и других термодинамических характеристики гальванического элемента

1. Расчет ЭДС реакции при Т = 278 К.
E0 = 1,4328 – 1,19*10-3(278 - 228) = 1,3733 В.
2. Расчет изменение энергии Гиббса ∆G0:
∆G0 = - nFE0,
Где n – количество электронов, участвующих в реакции, равно 2; F – постоянная Фарадея, 96500 Кл/моль.
∆G0278 = - 2*96500*1,3733 = - 265046,9 Дж/моль = - 265,047 кДж/моль.
3. Расчет изменения энтальпии ∆Н0 .
∆Н0 = ∆G0 + Т∆S0;
или
∆Н0 = - nFE0 + nFT(∆E/dT)р для гальванических элементов,
Где (∆E/dT)р – температурный коэффициент ЭДС.
Для нахождения температурного коэффициента ЭДС продифференцируем уравнение зависимости ЭДС от Т:
dEdT = ddT*(1,4328 – 1,19*10-3Т) = – 1,19*10-3 В/К.
Изменение энтропии ΔS0Т (Дж/К) реакции при 278 К:
ΔS0278 = -(d∆G2780dT)Р = n*F* dEdT = 2*96500*(-1,19*10-3) = -229,67 Дж/К.
Изменение энтальпии (тепловой эффект) ΔН0Т (кДж) реакции при температуре 278 К:
ΔН0Т = -n*F*(E0 – T*dEdT);ΔН0278 = -n*F*E0278 + n*F*T*dEdT = n*F*(T*dEdT - E0278) =
= 2*96500*(278*(-1,19*10-3) – 1,3733) = -328895,16 Дж = - 328,895 кДж.
ΔН0278 < 0, реакция является экзотермичной.
Q = 328,895 кДж.
4