Қазақстан ресупбликасының білім және ғылым министрлігі
Тепе-тең электродты потенциалдың термодинамикалық трактовкасы
жүктеу/скачать 152,98 Kb.
|
эЛЕКТРОХИМИЯ
| 2. Тепе-тең электродты потенциалдың термодинамикалық трактовкасы.
Тұрақты температурада және қысымда жүретін электрохимиялық (гальвоникалық) элементтерді қарастырайық. А=-∆G болсын, химиялық реакцияның стехиометриялық түрде ,n г/экв зат әр электродтарда өтуіне сәйкес келеді. Бұған сәйкесінше ,nҒ Кулон ток, ал реакцияға n-электрондар қатысады.Жұмыс мөлшері А тең nҒЕ (химиялық жұмыс электрлікке өтеді). Демек, бірқалыпты температура мен қысымда біз мына теңдікті аламыз: ∆G=-nҒЕ
Мn+, аq+nе=М Бұл теңдеу металл иондарының дегидратациясы және оның кристалдық торға қосылуы. Ерітіндіден металл ионының1 гэлектродқа өтуі изобаралық потенциал өзгерісі екі фаза заттарыныңхимиялық потенциалдарының әр түрлілігіне тең: ерітіндіде (μ׳) және электродта (μ׳׳): ∆G=μ׳-μ׳׳ Электродта р,Т= соnst (таза металл үшін) Ерітіндіде ; μ׳0- стандартты түрдегі ионның химиялық потенциалы; бұл өлшем берілген температурада тұрақты болып келеді. ∆G=μ0 -μ׳0 –Rlnа+ -∆G=nҒЕ Е=-( )/nҒ+ Оң жақтағы бірінші бөлім мүшесі р және Т тұрақты болғанда – өлшем тұрақты (металдық электродқа бұл өлшем қысымға байланысты емес). Оны Е0 символымен (стандартты электродты потенциал)белгілеуге болады: Е=Е0+ (1) Сұйылтылған ерітінділерде активтіліктің орнына концентрацияны (а+→m+, c+ ,N+) қоюға болады, бұл концентрацияның мөлшеріне және активтіліктің стандартты жағдайын таңдауға болады, мысалы: Е=Е0+ (2) (2) теңдеуді Нернст (1888ж.) басқалай қорытып шығарды. Бұл теңдеу және жалпы теңдеуді (1) Нернсттің электродты потенциал теңдеуі деп атайды. Е0 – бұл электродты ерітінді активтілігімен сәйкес иондарға, 1-ге тең, байланысты шама. Ол стандартты электродты потенциал деп аталады және температураға тәуелділік. Е=Е0+ = Е=Е0+ Ғ- мағынасын қоя және натурал логарифмдерден ондық логарифмдер өтуін пайдаланып, n=1 және Т=298К деп: Е=Е0+0,0591lgm+γ+ Элемент реакциясында бос элементтің өзгеруі аА+вВ=сС+dD ∆G=∆G0+RTln( )= E=-∆G/nF=-∆G0/nF(RT/nF)·lnKp=E0- (RT/nF)·lnKp E0=(RT/nF)·lnKp жүктеу/скачать 152,98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|