е

Форма записи гэ: ZnZnSo4 CuSo4 Cu

ионы

Е_Э = Е⁰ _Cu²⁺_/Cu – Е⁰ _Zn²⁺_/Zn = 0,337 – (-0,763) = 1,1 B

Максимальная электрическая работа ГЭ при превращении 1 моль вещества

А_{max э} = nFE_Э

(nF - кол-во электричества, прошедшее через цепь; Е_Э – ЭДС;

n- число моль электронов.

В то же время максимальная полезная работа, которую совершает система при протекании ТОР при р=соnst равна энергии Гиббса

А_{max р.} = -G_ТОР

Т.к. А_{max э} = А_{max р.}  при обратимом процессе (р,Т = cоnst):

nFE_Э = -G_ТОР

E_Э = -G_ТОР / nF

Пример: пусть ТОР ГЭ 2А + В  3D + K

Изотерма Вант-Гоффа

G_ТОР = G⁰ _ТОР + RTln

Уравнение Нернста:

Е_Э =

Зная G_ТОР, E_Э можно рассчитать константу равновесия

G_ТОР = -nFE_Э Е_Э = -G_ТОР / nF

G⁰ _ТОР = -RTlnK_a

Задача. Рассмотрите работу серебряного-цинкового ГЭ.

Напишите анодные и катодные процессы, рассчитайте

стандартную ЭДС элемента при 298 К двумя способами.

Решение: из таблицы: В, В.

 Ag – катод, Zn – анод.

А: Zn  Zn⁺² + 2e 1

K: Ag⁺ + e  Ag 2 2

ТОР: Zn + 2Ag⁺  Zn⁺² + 2Ag

1-й способ:

= 0,799 – (– 0,763) = 1,562 В

2-й способ:

Е⁰_Э = -G⁰_ТОР / nF

Е⁰_Э = - (-301360 / 2•96500) = 1,561 В

Задача. Напишите катодные и анодные процессы цинк-

серебрянного ГЭ, рассчитайте Е⁰_Э при Т = 298 К

и Е_Э при aктивностях ионов Zn²⁺ и Ag⁺ равных по

0,01 моль/л.

Решение: из таблицы: В, В.

 Ag – катод, Zn – анод.

А: Zn  Zn⁺² + 2e 1

K: Ag⁺ + e  Ag 2 2

ТОР: Zn + 2Ag⁺  Zn⁺² + 2Ag

= 0,799 – (– 0,763) = 1,562 В

используем уравнение Нернста для металлических электродов:

B.

B.

В.

Е_Э⁰  Е_Э

Задача. Рассчитайте количество электричества, прошедшего через

электродную поверхность цинк – серебряного ГЭ, если в

результате электрохимической реакции при 298 К масса

анода уменьшилась на 1 г.

Решение: Анодом в данном ГЭ является цинковый электрод.

Количество электричества, прошедшего через поверхность рассчитывается из объединенного закона Фарадея:

q = (m_Zn•F•n) / M_Zn = 1•96500•2 / 65= 2952 Кл