Гальванический элемент изменение энергии Гиббса

Если химическая реакция в гальваническом элементе протекает обратимо, то связь между э.д.с. и изменением энергии Гиббса в окислительно-восстановительном процессе при постоянных температуре и давлении может быть выражена соотношением [c.58]

Для реакции, протекающей обратимо в гальваническом элементе, дано уравнение зависимости ЭДС от температуры. При заданной температуре Т вычислите ЭДС Е, изменение энергии Гиббса АО, изменение энтальпии АН, изменение энтропии А5, изменение энергии Гельмгольца АА и теплоту Q, выделяющуюся иЛи поглощающуюся в этом процессе. Расчет производите для 1 моль реагирующего вещества. [c.336]

Решение. ЭДС гальванического элемента (в данном случае кадмиево-цинкового) связана с изменением энергии Гиббса следующим уравнением ДС = —гГЕ°, где ° = ф d +/ d Ф°zп +/zп = = -0,403-(-0,763) = 0,36 В 2 = 2 /= = 96 500 Кл/моль (1 Кл = = 1 Дж/В). Следовательно, АО = — 2 96 500 0,36 = — 6,95 X X 10 Дж= —69,5 кДж. [c.101]

Электродвижущая сила. Количественной характеристикой любого гальванического элемента является величина Е, представляющая собой э.д.с., выраженную в вольтах. Изменение энергии Гиббса какого-то процесса, протекающего в гальваническом элементе, связано с э. д. с. уравнением [c.271]

Вычислите изменение энергии Гиббса и электродвижущую силу гальванического элемента в стандартных условиях. [c.38]

Определение изменения энергии Гиббса процесса. Подобно АН и 5 величину АО физико-химических процессов можно определить экспериментально. Один из широко применяемых методов определения АО окислительно-восстановительных реакций заключается в проведении их в гальваническом элементе и измерении его электродвижущей силы (э. д. с.) Рассмотрим этот метод определения АО для реакции вытеснения цинком меди из раствора сульфата меди [c.190]

Соотношение (2.30) между стандартным изменением энергии Гиббса процесса и константой его равновесия является универсальным. Оно применимо к любому равновесию - к диссоциации электролита в растворе (см разд. 6.5), к равновесию между кипящей жидкостью и сухим насыщенным паром (в этом случае величина К равна давлению пара прн данной температуре), к равновесию растворенное вещество - насыщенный раствор (величина К равна концентрации вещества в насыщенном растворе, т. е. растворимости). Сочетание уравнений (2,30) и (2.27) позволяет найти константу равновесия окислительно-восстановительной реакции по эдс гальванического элемента, действие которого основано на этой реакции. Из (2.30) следует, что АС <0 отвечает К>. Это означает, что в равновесной смеси преобладают продукты реакции и при больших положительных значениях К реакция идет практически до конца. Наоборот, если АС >0, то в равновесной смеси преобладают исходные вещества (/С<1), т. е. реакция практически не идет. Если же АС - О, то ЛГ - I и реакция одинаково проходит как в прямом, так и в обратном направлении. Например, при 25 С для реакции [c.210]

Гальванические элементы имеют разное назначение. Так, некоторые из них применяют в качестве источников постоянного тока, например, элементы Якоби —Даниэля, Лекланше, аккумуляторы. С другой стороны, изучение электродвижущей силы (э. д. с.) гальванических элементов (метод э. д. с.) широко используют во многих физико-химических исследованиях. Так, по Э.Д.С. гальванического элемента можно определить изменение энергии Гиббса, происходящее в результате реакции, протекающей в элементе, а также соответствующие изменения энтропии и энтальпии. Метод э. д. с. также широко применяют при исследовании свойств растворов электролитов, например, при определении коэффициентов активности, констант протолитической диссоциации, pH водных и неводных растворов, в потенциометрическом и полярографическом анализе и т. п. [c.478]

Очевидно, что в реальных условиях гальванические элементы работают необратимо, поэтому в работу превращается лишь часть изменения энергии Гиббса реакции, протекающей в элементе. Повторим, что гальванический элемент может работать при условии протекания в нем самопроизвольной химической реакции или какого-либо другого самопроизвольного процесса, сопровождающегося убылью энергии Гиббса. [c.206]

В 98 было показано, что протекающей в гальваническом элементе окислительно-восстановительной реакции соответствует э.д.с. этого элемента Е, связанная с изменением энергии Гиббса АО реакции уравнением [c.279]

Реакция ячейки — реакция, протекающая в гальваническом элементе, изменение энергии Гиббса которой определяет ЭДС ячейки. Реакция ячейки представляет сумму полуреакций, протекающих на поверхности электродов, составляющих ячейку. В электронообменных гальванических элементах обе полуреакции протекают с участием электронов. В одной из них электроны связываются (реакция восстановления), а в другой — выделяются (реакция окисления). Так, в элементе [c.46]

Основная задача потенциометрического метода исследования — изучение физико-химических характеристик окислительно-восстановительных реакций, осуществляемых в гальванических элементах. Конструкция этих элементов дает возможность вычислить значения Ав процессов, а они в свою очередь — изменения энергии Гиббса [c.91]

Таким образом, изменение энергии Гиббса при окислительновосстановительных процессах служит источником э.д.с. гальванических элементов. Измерив Е, можно вычислить по уравнению (2.26) АО реакции, происходящей в гальваническом элементе. [c.191]

Итак, если известны значения электродных потенциалов, то можно вычислить э.д.с. элемента и далее изменение энергии Гиббса в окислительно-восстановительном процессе. Э.д.с, гальванического элемента можно,с достаточно высокой точностью измерить и экспериментально. На этом основан один из очень немногих методов экспериментального определения АО. [c.58]

Величина ЭДС и изменение энергии Гиббса для химического процесса, лежащего в основе работы гальванического элемента, связаны соотношепием А05.зд=—пРЕ. Оно находит прыменение для определения ЛС окислительно-восста-новительных реакций в растворах по измеренной величине ЭДС гальванических элементов, в которых они могут протекать, а также для выяснения возможности работы гальванического элемента на той или иной химической реакции, если для нее значение АС известно. [c.256]

Эксперимент 3.2. Измерение э. д. с. гальванического элемента и определение изменения энергии Гиббса в окислительно-восстановительной реакции [c.59]

В соответствии с уравнением (1.13.23) гальванический элемент выполняет работу, равную изменению энергии Гиббса, взятому со знаком минус (см. 3 гл. III) [c.316]

При работе гальванического элемента химическая энергия реакции превращается в электрическую. Если химическая реакция в гальваническом элементе протекает обратимо, то получаемая работа будет максимальной. Это позволяет использовать электродвижущую силу гальванического элемента для определения изменения свободной энергии Гиббса АС проходящей в нем реакции. [c.250]

Как это было показано ранее (с. 227), работа обратимого гальванического элемента соответствует изменению энергии Гиббса для данной окислительно-восстановительной реакции. [c.236]

Таким образом, если известно стехиометрическое уравнение протекающей в гальваническом элементе реакции и табличные данные об изменении энергии Гиббса, можно рассчитать э. д.с. [c.210]

Измеряя э.д.с. гальванического элемента, можно определить изменение энергии Гиббса АО для данного процесса, когда реакция фактически не происходит воо бще, т. е. при условиях, очень близких к условиям термодинамической обратимости. Рассмотрим это на примере реакции [c.271]

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 энергии Гиббса реакции. Если нз двух электрохимических систем составить гальванический элемент, то при его 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 высоким 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.279]

Работа обратимого гальванического элемента будет соответствовать изменению энергии Гиббса (стр. 130) для данной окнслительно-воо-становительной реакции [c.257]

Электрическая энергия, получаемая в гальваническом элементе, есть результат непосредственного преобразования химической энергии в энергию электрического тока. Поскольку химическая энергия любого веш,ества выражается энергией Гиббса данной. массы вещества, энергия электрического тока, получаемого в ре- чультате работы гальванического элемента, В1>фазится величиной изменения энергии Гиббса при суммарной реакции, осуществляемой в гальваническом элементе. В данном случае, т. е. для работы медио-цинкового элемента, энергия получаемого в гальваническом элеме ггк электрического тока равна изменению энергии Гиббса в реакции [c.204]

По найденному значению э. д. с. гальванического элемента рассчитывают изменение энергии Гиббса в скислительно-восстановительной реакции. [c.60]

Если реакция протекает в гальваническом элементе обратимо, при постоянных температуре, давлении и соотношении реагирующих веществ, то изменение энергии Гиббса реакции, как известно, равно максимальной электрической работе, которую может совершить элемент. Таким образом, расчет АОх, ДОа и АО для реакций может быть произведен на основании результатов измерения э.д.с. элементов (XXVIII) и (XXIX) [c.572]

Решение. ЭДС гальванического элемента может быть рассчитана через изменение энергии Гиббса при ЭДС-определяющен реакцни(см. гл. I) [c.49]

Работа обратимого гальванического элемента соответствует изменению энергии Гиббса для данной окислительно-восстайовительной реакции [c.274]

Вычислите ЭДС и изменение энергии Гиббса для гальванического элемента, образованного магнием и цинком, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов (моль/л) = 1,8x10 , z,r = 2,510 . Сравните с ЭДС гальванического элемента, образованного стандартными электродами тех же металлов. [c.159]

Вы, вероятно, обратили внимание на то, что практически реализовать соответствующий гальванический элемент можно далеко не для всех полуреакций. В таких случаях интересующий нас потенциал можно вычислить по потенциалам других полуреакций, из комбинации которых можно составить искомую, но при этом надо иметь ввиду, что потенциалы плуреакций нельзя складывать, поэтому комбинировать приходится изменения энергии Гиббса. [c.211]

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал, следовательно, является мерой стандартного изменения энергии Гиббса (или максимальной полезной работы) данной окислительно-восстановительной реакции, выраженной в электрических единицах (вольтах). Поэтому он может быть применен не только для характеристики гальванического элемента, но и вообще данной редоксреакции, в каких бы условиях она ни проводилась, т. е. и при условии осуществления ее обычным химическим путем. Как и при измерении энергии [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология