Изобарный потенциал гальванического элемента

Изменение изобарно-изотермического потенциала AGr может быть определено по электродвижущей силе гальванического элемента, так как процесс, протекающий в последнем, максимально приближается к равновесному, если э. д. с. элемента и внешняя [c.19]

Вычисление pH раствора по значению э. д. с. гальванического элемента. Каломельно-водородный гальванический элемент. Источником электрической работы элемента является изменение изобарно-изотермического потенциала при электрохимической реакции восстановления ртути водородом [c.165]

Напишите формулы, связывающие а) изменение изобарного потенциала и константу равновесия, б) изменение изобарного потенциала и э. д. с. гальванического элемента. Выведите формулу для вычисления константы равновесия окисли-тельно-восстановительной реакции по значению равновесной э. д. с. гальванического элемента. [c.246]

При обратимом протекании химической реакции в гальваническом элементе в условиях постоянства температуры и давления получаемая электрическая энергия будет наибольшей и совершаемая системой электрическая работа будет максимальной полезной работой реакции, равной убыли изобарно-изотермического потенциала, [c.288]

Если Б гальваническом элементе активности всех ионов, участвующих в реакции, равны друг другу и равны единице, то по значению э. д. с. можно рассчитать константу равновесия реакции, и стандартное изменение изобарно-изотермического потенциала [c.302]

Для обратимого гальванического элемента э. д. с. является мерой изменения изобарного потенциала реакции, протекающей при работе этого элемента. Работа, совершаемая элементом при постоянных давлении и температуре, может быть рассчитана по уравнению [c.301]

При работе гальванического элемента протекает определенная химическая реакция. Если химическая реакция протекает обратимо, то при постоянных температуре и давлении получаемая от нее работа будет максимальной полезной работой химического процесса Л макс, которая равна убыли изобарно-изотермического потенциала системы, макс = —AG [см. (И.55)]. Работа, совершаемая гальваническим элементом в этих условиях, равна э.д. с. элемента, умноженной на количество прошедшего электричества, т. е. [c.150]

Задания. I. Определить э. д. с. концентрационного гальванического элемента без переноса ионов. 2. Установить, за счет какого процесса работает элемент, и вычислить изменение изобарно-изо-термического потенциала при протекании процесса. [c.154]

Изменение изобарно-изотермического потенциала в результате химической реакции, протекающей в гальваническом элементе (если элемент работает обратимо), связано с э. д. с. уравнением [c.263]

Положительное значение э.д.с. (алгебраическая сумма потенциалов полуреакций) соответствует отрицательному значению изменения изобарного потенциала (А0°=—пЕ°Е, где п — число участвующих в окислительно-восстановительной реакции электронов) и оно показывает, что реакция возможна, т. е. протекает в том направлении, в котором записано уравнение. Если э. д. с. оказалась отрицательной величиной, отвечающий ей процесс термодинамически невозможен. Другими словами, для вычисления э. д. с. гальванического элемента Е следует из значения потенциала более положительного электрода вычесть значение менее положительного (более отрицательного). [c.243]

При бесконечно медленном (обратимом) протекании химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, и совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Л акс=—ДО. Поэтому —АО=пРЕ, где п — количество грамм-эквивалентов вещества (заряд иона) / — число Фарадея (пР — количество электричества, прошедшего через элемент) —электродвижущая сила. [c.218]

Перечисленные способы защиты от коррозии имеют термодинамическую основу повышением отрицательного заряда искусственно изменяется электродный потенциал металла —ЭДС гальванического элемента, — и тем самым изменяется знак изобарного потенциала реакции, ответственной за коррозию данного металла. [c.379]

При стандартных условиях, сравнительно низкой температуре растворов (298 К) гальванической цепи, изменение энтропийного фактора (TAS) невелико, энтальпийный фактор (АЯ) намного превышает величину TAS и определяет процесс. Это позволяет принять, что изобарный потенциал (AG) гальванического элемента приближенно равен энтальпии (АЯ) окислительно-восстановительной реакции, на которой основан процесс в гальванической цепи. [c.158]

Вычислить изобарно-изотермический потенциал реакции, протекающей при стандартных условиях в гальваническом элементе [c.94]

Изменение изобарно-изотермического потенциала за счет химической реакции, протекающей в гальваническом элементе (при условии, что элемент работает обратимо), связано с электродвижущей силой уравнением [c.201]

В случае бесконечно медленного (обратимого) протекания химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала Лмакс = = — АО. Поэтому —АО = пГЕ, где п — число эквивалентов вещества Е — постоянная Фарадея (пЕ — количество прошедшего электричества) Е — электродвижущая сила. [c.249]

Итак, с помощью гальванического элемента можно получить электрическую работу, которая при равновесном (обратимом) процессе равна изменению (с обратным знаком) изобарно-изотермического потенциала при процессе [c.369]

Принципиально для конструирования гальванического элемента и яревращения убыли изобарно-изотермического потенциала — ДОг лри электрохимическом процессе в электрическую форму энергии можно использовать любую окислительно-восстановительную реакцию ионного типа. Рассмотрим работу никелево-цинкового (N1—2п) гальванического элемента (см. рис. 27). Электрический ток в нем возникает вследствие окислительного процесса, протекающего на границе Zn — раствор, содержащий ион Zп + (на цинковом электроде), и восстановительного на границе N1 — раствор, содержащий ионы N 2+ (на никелевом электроде). Цинковая и никелевая пластинки, опущенные в растворы своих солей, посылают в раствор разное количество ионов. Прн установившемся равновесии разность потенциалов на границах 2п — раствор и N1 — раствор по величине ле равна одна другой. Поверхность цинка имеет больший отрицательный заряд, чем поверхность никеля. Цинк обладает большей способностью посылать свои ионы в раствор, чем никель. При процессе 2п = 2п +-Ь2е —ЛОт больше, чем —АСг при процессе N1 = = Ы12+-(-2( . Когда цинковую пластинку с никелевой соединяют -проводником первого рода — медью, электроны с цинка перетекают а никель. Равновесие двойного электрического слоя на никелевом электроде нарушается, электродный процесс принимает обратное направление, иоиы N1 + из раствора переходят на никелевую пластинку. Нарушенное равновесие восстанавливается за счет того, что в раствор поступает новая порция ионов Zn + и разряжается эквивалентное число ионов N1 +. Снова возникает разное количество зарядов на цинковой и никелевой пластинках и переход электронов и т. д. В итоге на цинковом электроде протекает окислительный процесс Zп = Zп2+-t-2e(Zn). Электроны от цинковой пластинки переходят к никелевой 2e(Zn)- 2e(Ni). На никелевом электроде идет восстановительный процесс N +- -26(Ni) = N1. Запись пе(Ме) указывает, что электроны остаются в металле. [c.124]

Изменение изобарного потенциала при обратимой работе гальванического элемента выражается уравнением (IX.3). При его дифференцировании получаем [c.173]

Если токообразующий процесс провести в обратимых условиях, то гальванический элемент произведет максимальную работу Атах, которая равна убыли изобарного потенциала системы — AG. Изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на обоих электродах, т. е. химической реакцией типа (V.1), либо другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и т. п.), протекающими обратимо. Заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. наложенной разностью потенциалов, т. е. при состоянии, бесконечно близком к равновесию, можно вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э. д. с. Действительно, если в химическую реакцию или в другой токообразующий физико-химический процесс вступили z г-экв каждого из участников процесса, то соответствующее количество электричества равно zF, а полезная работа электрического тока, равная убыли изобарного потенциала, определяется выражением [c.139]

Как известно (гл. 7), термодинамическим условием самопроизвольного протекания химического процесса является отрицательное значение изменения изобарно-изотермического потенциала, т. е. AG<0. Взаимосвязь между этой термодинамической функцией и эдс гальванического элемента, составленного из двух окислительновосстановительных систем, выражается формулой [c.151]

Изменения изобарного потенциала для реакций, протекающих в гальванических элементах, можно сразу рассчитать по измеренным равновесным значениям э, д, с. Если э, д. с, гальванического элемента точно уравновешена по отношению к внешнему напряжению, так что не происходит ни зарядка, ни разрядка элемента, и если представить, что через элемент переносится бесконечно малое количество электричества, то обратимая электрическая работа при постоянных температуре и давлении (т. е. изменение изобарного потенциала) будет равна произведению напряжения и количества электричества. Количество электрических зарядов, соответствующее мольным величинам, входящим в уравнение химической реакции, равно гР, где 2 — число зарядов, которые участвуют в реакции, протекающей в элементе, а Р — число Фарадея (96485 Кл/моль). Когда реакция протекает самопроизвольно в соответствии с написанным уравнением, она сопровождается переносом заряда, равного гР. Если это количество электричества переносится при разности потенциалов Е вольт, то производится работа, равная гРЕ. Поскольку перенос заряда не сопровождается изменением объема и происходит при постоянной температуре, изменение изобарного потенциала равно [c.187]

В топливном элементе, как и во всяком другом гальваническом элементе, в работу может быть превращено такое количество энергии, которое соответствует изменению свободной энергии (или изобарного термодинамического потенциала) реагирующей системы [c.489]

Изобарный потенциал гальванических систем. Электрохимические системы также подчиняются основной термодинамической зависимости АО = АЯ— TAS (гл. 9, 11). В гальванических элементах окислительно-восстановительные реакции проходят в растворах электролитов при комнатной температуре, изменение энтропии системы невелико. В связи с этим член АЯ будет намного превосходить величину члена TAS. В силу этого можно прннять, что AG АЯ, т. е. изобарный потенциал гальванического элемента практически равен энтальпии химической реакции, лежащей в основе данной редоксо-цепи. [c.356]

Первое предположение о причинах данного явления сводится к тому, что различие между обратимой э.д.с. и напряжением возникает как результат омических потерь напряжения. В этом случае напряжение, необходимое для проведения какой-либо реакции в электролитической ванне, будет слагаться из обратимой э.д.с. Е (определяемой изменением изобарно-изотермического потенциала) и падения напряжения в электролите и в электродах Еом (зависящего от плотности тока). Такое предположение объясняет причину увеличения напряжения на аание при прохождении через нее тока по сравнению с обратимой э.д.с. той же системы. Точно так же уменьшение напряжения гальванического элемента при отборе от него тока можно отнести за счет того, что часть э.д.с. расходуется на преодоление сопротивления в утри самого элемента. Омические потери напряжения являются, таким образом, одной из причин различия между обратимой э.д.с. и рабочим напряжением. Опыт показывает, однако, чго [c.287]

Ячейка для измерения электродного потенциала (рис. 121) — простейший пример электрохимического (гальванического) элемента. Э.д.с. этого элемента возникает за счет протекания окис-лительно-восстановительной реакции. Движущей силой химической реакции является убыль изобарно-изотермического потенциала, или свободной энергии Гиббса АО. С другой стороны, как следует из (VIII. 18), убыль свободной энергии Гиббса определяет максимальную работу химической реакции. Для реакции, осуществляемой в условиях гальванического элемента, работа А, производимая системой, равна A = IUt = QU, где / — сила тока в цепи и — падение напряжения I — время Q — количество электричества. [c.287]

Пользуясь табличными значениями стандартных электродных потенциале по водородной шкале для одного из следующих гальванических элементов, составленных из электродов 1) 2п и Ag , 2) Аи и Ад 3) каломельного и хлор-сереб-ряного 4) каломельного и (—) Ре +, Ре + (-Ь) 5) 2п и Аи 6) С1г и 2п 7) хлор-серебряного и ТР+, Т1+ 8) Со и Сё 9) А1 и Хп 10) Сс1 и Ag И) Со и Аи 12) Ае и N1 13) Т1 и 2п 14) 5п н 2п 15) Аи и А1 16) Ag и Си 17) С<1 и N1 18) водородного и хлорного 19) водородн( ГО и медного 20) водородного и цинкового 21) кислородного и водородного 22) хингидронного и хлор-серебряного 23) хингидронного и водородного 24) водородного и хлор-серебряного 25) каломельного и серебряного, вычислить %. . Написать уравнения электродных реакций. Установить, знаки электродов. Написать уравнение реакции, протекающей п гальг.аническом элементе при его работе. Вычислить константу равновесия реакции при 25° С. Вычислить стандартную максимально полезную работу и изменение изобарно-изотермического потенциала в процессе реакции, протекающей в гальваническом элементе. [c.156]

Хингидронно-каломельный гальванический элемент. Источником электрической работы элемента является изменение изобарно-изотермического потенциала при электрохимической реакции [c.166]

Рассчитайте э. д. с. гальванического элемента и изменение изобарного потенциала для проходящей в нем реакции при стандартных условиях АО°298> а т <же э. д. с. и АОгэа при концентрациях ионов 0,1 0,01 и 0,001 М. В гальваническом элементе протекает реакция [c.261]

Окислительно-восстановительная реакция складывается из двух процессов — полуреакций окисления и восстановления, протекающих одновременно с переходом электронов от восстановителя к окислителю. Эти процессы могут происходить пространственно раздельно, но зависимо друг от друга, например в гальваническом элементе. Каждая полуреак-ция, как и реакция в целом, может быть охарактеризована изменениями энтальпии А Я , энтропии А 5° и изобарного потенциала (энергии Гиббса) А а также величиной работы, которую она может совершить. [c.261]

Уравнение (2.49) имеет большое значение, потому чтоАЯ и А5 можно определить непосредственно из калориметрических измерений, не прибегая к измерениям равновесия, и тогда можно вычислить АС. Изменение изобарного потенциала используется для расчета констант равновесия химических реакций и электродвижущей силы гальванических элементов. [c.62]

Формула (18-8) позволяет вычислять изменение изобарного потенциала и энтальпии реакции путем измерения э. д. с. гальванической цепи опытным путем. И обратно, зная AG g (или отвечающему ему величину АЯоя ) реакции, можно вычислить э. д. с. гальванического элемента, построенного на основе этой реакции. [c.357]

В 98 было показано, что протекающей в гальваническом эле-i eнтe окислительно-восстановительной реакции соответствует э.д.с. этого элемента Е, связанная с изменением изобарного потенциала АО реакции уравнением [c.276]

Ряд стандартных электродных потенциалов позволяет решать вопрос о направлении самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций. Как и в общем случае любой химической реакции, определяющим фактором служит здесь знак изменения изобарного потенциала реакции. Если из двух электрохимических систем составить гальванический элемент, то при erd работе электроны будут самопроизвольно переходить от отрицательного полюса элемента к положительному, т. е. от электрохимической системы с более низким значением электродного потенциала к системе с более высоким его значением. Но это означает, ЧТО первая из этих систем будет выступать в качестве восстановителя, а вторая — в качестве окислителя. Следовательно, в гальваническом элементе окислительно-восстановительная реакция может самопроизвольно протекать в таком, направлении, при котором электрохимическая система с более высбким значением электродного потенциала выступает в качестве окислителя, т. е. восстанавливается. При непосредственном взаимодействии веществ возможное направление реакции будет, конечно, таким же, как и при ее осуществлении в гальваническом элементе. [c.285]

Для того чтобы найти изменение изобарного потенциала, необходимо провести реакцию обратимо и при Р, Т = onst. Наиболее целесообразно использовать метод определения AZ по э. д. с. гальванического элемента, так как процесс, протекающий в последнем, максимально приближается к обратимому э. д. с. элемента и внешняя [c.410]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология