Probleme de anichesky elementului fizic

12. Celula

Notația următoare este adoptată pentru celula (de exemplu, Daniel Element):

în cazul în care linia verticală | reprezintă limita de fază, și o linie verticală dublă || - puntea de sare. Electrodul pe care are loc oxidarea se numește anod; electrod la care restaurarea se numește catod. Celula este scris de obicei, astfel încât anodul este pe partea stângă.

Electrodul jumătate de reacția este de obicei scrisă ca o reacție de reducere (tabelul 12.1), astfel încât reacția generală din celula este înregistrată ca diferența dintre reacțiile electrozilor dreapta și stânga:

electrod dreapta: Cu 2+ + 2e = Cu

Electrodul stânga: Zn 2+ + 2e = Zn

Reacția generală: Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+

Potențialul E al electrodului este calculat prin formula Nernst:

și în care AOX ARED - activitatea formelor oxidate și reduse ale unei substanțe care participă la reacție pe jumătate; E o - potențial de electrod standard (la AOX = ARED = 1); n - numărul de electroni implicați în reacție pe jumătate; R - constanta de gaz; T - temperatura absolută; F - constanta Faraday. La 25 ° C

Potențialele de electrod standard ale electrozilor sunt măsurate față de un potențial standard de electrod hidrogen este egal cu zero. Valorile unor potențiale de electrod standard, sunt prezentate în Tabelul 12.1.

Forța electromotoare (EMF) a elementului este egal cu diferența dintre dreapta și potențialul de electrod stânga:

Dacă celula forța electromotoare este pozitiv, reacția (așa cum este înregistrat în membrul) are loc spontan. Dacă FME este negativ, fluxurile de spontan reacții negative.

EMF standard este egal cu diferența dintre potențialele standard:

Pentru un element al lui Daniel este FME standard de

E o = E o (Cu 2+ / Cu) - E o (Zn 2+ / Zn) = 0.337 - (-0.763) = V. 1.100

Element EDS asociat cu elementul G care curge în reacție:

Cunoașterea electromotoare standard putem calcula constanta de echilibru a reacției care apar în celulă:

Constanta de echilibru pentru reacția într-o celulă Daniell, este

Cunoscând coeficientul termic emf, puteți găsi alte funcții termodinamice:

Tabelul 12.1. Potențialele de electrod standard la 25 ° C