Энергия свободная гальванической

Вычислите э.д.с. и изменение свободной энергии для гальванического элемента са 1 Сс1 +(0,0500 М) СГ (0,100 М) I С12(1 атм) Р1 [c.184]

Во втором случае часть этого изменения внутренней энергии — свободная энергия Д<7— может быть превращена в работу. Если реакция в гальваническом элементе проводится обратимо, то сопровождающая ее убыль свободной энергии полностью идет на производство электрической работы. [c.154]

Измерение ЭJ[eI тp о движущей силы гальванического элемента с последующим расчетом свободной энергии реакции по уравнению [c.102]

Изменение свободной энергии можно определить, проводя реакцию в гальваническом элементе. Изменение энтальпии ДЯ рассчитывается по энтальпиям образования веществ, участвующих в реакции, или по виду или типу связей между атомами в молекулах этих веществ. [c.14]

Когда химическая система выполняет работу над своим окружением в ходе обратимого процесса, уменьшение свободной энергии системы в точности совпадает с той частью работы, которая не является работой типа PV. Например, работа, вьшолняемая гальваническим элементом, является мерой уменьшения свободной энергии этого элемента. И наоборот, если к электродам электролитического элемента, подобного описанному в разд. 1-7, приложено напряжение, то электрическая работа, выполняемая над электролитическим элементом (и измеряемая методами, которые будут рассматриваться в гл. 19), равна приросту свободной энергии химических вешеств внутри него. Когда при пропускании электрического тока через воду происходит ее электролитическая диссоциация, использованная для этого электрическая работа расходуется на увеличение свободной энергии газообразных водорода и кислорода по сравнению со свободной энергией жидкой воды [c.71]

Напряжение гальванического элемента и свободная энергия. [c.156]

НАПРЯЖЕНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА И СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ [c.172]

Допустим, что гальванический элемент основан на реакции, при которой происходят изменение свободной энергии ДС кДж моль и перенос п молей электронов во внешней цепи в расчете на моль реакции тогда разность потенциалов между электродами, = определяется [c.173]

Вычислите стандартные свободные энергии гальванических элементов N1—Си, гп—Си и 2п—N1, описанных в разд. 19-2. Покажите, что эти свободные энергии аддитивны, точно так же, как сами реакции и создаваемые ими потенциалы. [c.173]

Потенциалы восстановления, с которыми мы имели дело до сих пор, представляют собой стандартные величины, т.е. соответствуют стандартным условиям концентрациям всех растворенных веществ 1 моль-л и парциальным давлениям всех газов 1 атм при температуре 298 К. Изменяется ли э.д.с. гальванического элемента в зависимости от концентрации Конечно, изменяется, и по той же причине, по которой изменяется свободная энергия реакции, протекающей в гальваническом элементе. В начале главы уже приводились некоторые примеры такого изменения в связи с обсуждением концентрационных элементов, теперь же нам предстоит вывести более общее выражение для подобной зависимости. [c.183]

О веществе, которое теряет электроны, говорят, что оно окисляется, а электрод, на котором это происходит, называется анодом. Вещество, поглощающее электроны, восстанавливается на катоде. Давление , которое создают электроны между анодом и катодом, называется напряжением гальванического элемента, или его электродвижущей силой (э.д.с.). Если напряжение элемента положительно, это означает, что происходящая в нем реакция протекает самопроизвольно, причем электроны поступают с анода на катод. Отрицательное напряжение элемента означает, что самопроизвольно протекает обратная реакция. Напряжение элемента связано со свободной энергией протекающей в нем реакции соотношением [c.193]

Каким образом напряжение гальванического элемента связано со свободной энергией протекающей в нем реакции Что называется стандартным потенциалом [c.195]

При обсуждении соотношения между изменением свободной энергии и напряжением гальванического элемента надо обратить внимание на то, что п-это число электронов, перенос которых осуществляется согласно полному сбалансированному уравнению электрохимической реакции, а не число их в отдельных электродных полуреакциях. [c.580]

С помощью гальванического элемента можно превратить свободную энергию реакции ДО и электрическую теоретически пол-. [c.191]

Как с помощью измерения ЭДС гальванического элемента определить изменение свободной энергии и константу равновесия окислительно-восстановительного процесса, протекающего в этом элементе [c.100]

При изучении термодинамики гальванических элементов (электрохимических цепей) рассматривают суммарный процесс, протекающий в системе. При этом зависимость э. д. с. от температуры выражается соотношением Гиббса— Гельмгольца. Термодинамика отдельного электродного процесса обладает рядом характерных особенностей. При протекании отдельной электродной реакции 0+пе Н соответствующее изменение свободной электрохимической энергии может быть выражено через электрохимические потенциалы участвующих в реакции компонентов [c.246]

Уравнения ( 1.19) и ( 1.24) можно использовать для нахождения термодинамических функций, характеризующих химические реакции, которые протекают в гальваническом элементе. Так, величина э. д. с. дает изменение свободной энергии Гиббса, а ее стандартное значение " связано с константой равновесия химической реакции Кр- [c.110]

Определение стандартной ЭДС. Знание стандартной ЭДС ( ) позволяет определить ЭДС соответствующего гальванического элемента при различных активностях реагирующих веществ [уравнение (2.23)], найти стандартную свободную энергию Гиббса ( = — АО ЧпР), [c.111]

Очевидно, что в реальных условиях гальванические элементы работают необратимо, и поэтому в работу превращается лишь часть изменения свободной энергии при реакции, протекающей [c.154]

Таким образом, если известно стехиометрическое уравнение протекающей в гальваническом элементе реакции, а также табличные данные об изменении свободной энергии, можно рассчитать э. д. с. [c.158]

Выше уже отмечалось, что измерения э. д. с. позволяют определять состояние равновесия химических реакций. При обратимом протекании реакции в гальваническом элементе изменение свободной энергии может быть найдено по уравнению AG = —nFE. [c.185]

В предыдущих разделах этой главы были рассмотрены вопросы термодинамики гальванических элементов и электродных процессов. Было показано, что источником электрической энергии гальванического элемента является химическая реакция, свободная энергия которой определяет величину э. д. с. Так, например, э. д. с. элемента Якоби (рис. IX.3) определяется работой, выигрываемой при переносе электрона от медного проводника, присоединенного к цинковому электроду, к медному проводнику, находящемуся в контакте с медным электродом. [c.187]

С помощью гальванического элемента можно превратить свободную энергию реакции ДС я электрическую теоретически полностью. Практически это удается осуществить в химических источниках тока на 80-90%, тогда как к.п.д. тепловых электростанций достигает 40%. [c.205]

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]

Термодинамика гальванических элементов. Гальванические влементы широко используются для определения изменения свободной энергии Гиббса электрохимической реакции. Это связано с тем, что многие реакции в гальванических элементах протекают обратимо при постоянных температуре и давлении. Работа, совершаемая элементом в этих условиях, представляет максимальную полезную работу и равна произведению его ЭДС Е на количество прошедшего электричества ПеР, где Р = =96487,0 Кл/моль (число Фарадея), Ле —заряд иона, т. е. [c.252]

Взаимосвязь между э.д.с. гальванического элемента и изменением свободной энергии Гиббса дает возможность непосредственного определения величины АО. Этот метод — один из наиболее чувствительных, так как реакцию в гальваническом элементе [c.288]

Итак, изменение свободной энергии равно полезной работе И обр, совершаемой системой. В случае окислительно-восстановительных реакций это — электрическая работа, равная произведению возникающего электрического заряда на разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами гальванического элемента. Если заряд равен (, — число Фарадея), т. е. п -96 500 Кл, то электрическая работа будет [c.204]

Изменение свободной энергии, сопровождающее окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, равно [c.204]

Нас будет интересовать главным образом расчет электродвижущих сил гальванических цепей и электродных потенциалов, исходя из общего выражения работы обратимой реакции в гальваническом элементе. Зная эту реакцию и пользуясь стандартными термодинамическими величинами свободной энергии образования веществ, принимающих в ней участие, можно рассчитать э. д. с. гальванического элемента. С другой стороны, прямое измерение э. д. с. гальванического элемента и ее температурного коэффициента дает возможность определить ряд важнейших термодинамических величин с высокой степенью точности, часто недостижимой при использовании классических термохимических методов. [c.62]

Если реакция в гальваническом элементе сопровождается изменением объема Au, то, поскольку она протекает при постоянном давлении, рДу = RT на каждый моль образовавшегося газообразного продукта реакции. Учитывая также известные термодинамические соотнощения для свободной энергии F = G — pv и полной или внутренней энергии, изменение которой выражает тепловой эффект процесса при постоянном объеме U = Н — pv, имеем [c.109]

На границе интерметаллическая фаза— раствор электролита свободная энергия компонентов зависит не только от р, Т и химического состава, но она также определяется гальванической разностью потенциалов на границе твердая фаза (з)— раствор электролита (/) [c.207]

Первое слагаемое правой части уравнения (IX.28) характеризует свободную энергию гальванического элемента, т. е. ту часть энергии, которая может быть превращена в полезную работу. Второе слагаемое, равное [c.174]

Пример 3. Для реакции Zn - - d + Zп -Ь d, протекающей в гальваническом элементе, определите изменение свободной энергии ДСмв- [c.101]

Стандартные восстановительные потенциалы называют просто стандар1ными электродными потенциалами их значения табулированы для большого числа восстановительных полуреакций. Окислительный потенциал какой-либо окислительной полуреакции должен быть равен по величине, но противоположен по знаку электродному потенциалу обратного восстановительного процесса. Чем положительнее потенциал некоторой полуреакции, тем больше тенденция этой реакции протекать в записанном направлении. С помощью электродных потенциалов можно определить максимальное напряжение, создаваемое гальваническим элементом, или минимальное напряжение, необходимое для работы электролитической ванны. С их помощью можно также определить, является ли самопроизвольной конкретная окислительно-восстановительная реакция (э.д.с. реакции должна быть положительной). Э.д.с. окислительно-восстановительной реакции связана с изменением свободной энергии этой реакции уравнением ДС = — и , где -постоянная, называемая числом Фарадея и равная 96 500 Дж/(В моль). [c.234]

При соблюдении этих условий представляется возможным измерить обратимую электрическую работу (tj) — ")de и изменение свободной энергии dO, -отвечающее данной реакции. В условиях, когда гальваническая система находится в равновесии и в ней нет ни разряжения, ни заряжения, равна электродвижущей силе элемента. При протекании в элементе обратимого процесса обратимая электрическая работа равна ztEde. В зависимости от способа нормировки знака э. д. с. разность потенциалов 1)5 —ф" равна + или —Е. Следовательно, формулу (XV.34) можно переписать следующим образом [c.423]

Все обычные ХИТ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (например, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энергии, которую может отдать элемент, к его массе ма по Важно иметь э.пементы, при работе которых расходовались бы де-Ш1. В1)1е веш,сстна с малой плотностью, подобные жидкому или газообраз1юму топливу (природный газ, керосин, водород и др.) Такие гальванические элементы называются топливными, (см. разд. 38.3). [c.273]

Если привести в соприкосновение два раствора одного и того же электролита, но с различными концентрациями, то возникнет самопроизвольный процесс их выравнивания. Он, очевидно, должен соттровождаться уменьшением свободной энергии и поэтому может быть источником э. д. с. Гальванические элементы, в которых осуществляются такие процессы, называются концентрационными. Как среди химических, так и среди концентрационных различают элементы без переноса и с переносом. В элементах без переноса не происходит непосредственного переноса электролита из одного раствора в другой, так как в них не бывает двух соприкасающихся растворов, на границе между которыми может происходить диффузионный процесс, изменяющий э. д. с. элемента. Примером химического элемента без переноса является элемент с двумя газовыми электродами и одним электролитом [c.173]

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]

Э.д.с. не зависит от стехиометрических коэффициентов уравнения, поэтому в расчетах, связанных с использованием стандартных редокс-потенциалов, они не учитываются. Однако изменение свободной энергии Гиббса АО (VIII.44) зависит от числа электронов, участвующих во взаимодействии, а следовательно, и от стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции. Гальванические цепи подобного типа (см. рис. 123) называются редокс-цепями с неактивными (инертными) электродами. Величины редокс-потенциалов определяются природой раствора, соотношением концентрации окисленной и восстановленной форм и температурой. Эта зависимость количественно отражается уравнением Нернста, которое для редокс-систем имеет вид [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология