原電池的電動勢是否會從某個值變為零,如果電動勢會降低,那麼為

2021-04-17 17:08:17 字數 5006 閱讀 6099

1樓:幸運的開動要

翼翩躚,舞出了這流年的綺彩繁華。發黃的落葉,是葬花人鋤下的幾朵

電池電動勢與吉布斯自由能變的關係 50

2樓:李洪真

原電池所做的最大電功等於電池反應過程中吉布斯自由能的減少:

- rgm = 電功 = 電量 e電池 = nf e電池或: rgm = - nf e電池

注意單位變換:

1f = 96485 c mol-1 , c v = j所以等式的右邊的單位:j mol-1,與- rgm單位 相同g=h-ts

g叫做吉布斯自由能。因為h、t、s均為狀態函式,所以g為狀態函式。

吉布斯自由能的變化可作為恆溫、恆壓過程自發與平衡的判據。

吉布斯自由能改變數。表明狀態函式g是體系所具有的在等溫等壓下做非體積功的能力。反應過程中g的減少量是體系做非體積功的最大限度。

這個最大限度在可逆途徑得到實現。反應進行方向和方式判據。

>w非 反應以不可逆方式自發進行

=w非 反應以可逆方式進行

0 不能進行

等溫等壓**系的吉布斯自由能減小的方向是不做非體積功的化學反應進行的方向。

任何等溫等壓下不做非體積功的自發過程的吉布斯自由能都將減少。

如何計算原電池的電動勢??

3樓:小雨手機使用者

根絕奈斯特(bainernst)公式計算:due=e(標準)-rt(lnj)/zf。

e(標準)=正zhi

極電極電勢dao

-負極電極電勢。

j為反應商

專,形式和平屬衡常數一樣,但值是即時的值。

z為總反應轉移的電子數,f為法拉第常數。

δg=-nfe,如果能算出實際吉布斯自由能變,也可以用這個公式算實際電動勢。

4樓:運藻崔飛英

^解:k(hgy)=10^自21.8=6.3x10^21c(hg2+)=4.5x10^-5/(0.333•k(hgy))=2.15x10^-26

mol/l

據nernst公式

e(hgy/hg2+)=0.854

+(rt/2f)ln(c(hg2+))

=0.854

-0.760

=0.094v

電池電動勢為

0.241-0.094=0.147v

說明:10^21表示10的21次方

,10^-26表示10的-26次方

5樓:夕陽乞丐

很簡單測電流及內阻和外阻 e=i*(r+r)

就可以了(注意開路時測的不是,因為有內阻)

6樓:匿名使用者

夕陽乞丐 - 經理 四級說的抄是對的! 要知bai道電動du勢是電源沒有接入電路zhi時兩dao極間的電壓,物理上電動勢的公式就是e=u內+u外

u內=i*r 其中r是外電阻

u外=i*r 其中r是內電阻

也就是e=i*(r+r)

7樓:藍天淚

開路時測得的電壓即為電池的電動勢

8樓:匿名使用者

貌似樓上的都不清楚原電池是什麼啊

用zn-cu-h2so4可以簡單的原電池,用微安表或安培表就可以直接測量

如果是要計算可以從化學反應的電動勢求出來,不過這個好像不是中學內容

9樓:匿名使用者

δg=-nfe求平衡電動勢

非平衡是考慮極化,有電化學極化,濃差極化和歐內姆極化.

其中容電化學極化是由於電池反應的勢壘,要獲得一定的反應速率(電流密度)就要施加一過電位(陽極正,陰極負)其公式難以給出.

濃差極化用傳質擴散處理,適用於高電流密度,簡單理解為快反應速率下反應物質在電極表面消耗迅速,表面濃度接近0,需由本體擴散控制.

而歐姆極化則是電源內阻(非巨集觀內阻),包括介面壓降,電解質電阻等等.

e'=e-ηs-ηc-ηr

兩個不同的原電池方程式相同,標準電極電勢與吉布斯自由能相同嗎

10樓:匿名使用者

原電池所做的最大電功等於電池反應過程中吉布斯自由能的減少: - rgm = 電功 = 電量 e電池 = nf e電池 或: rgm = - nf e電池 注意單位變換:

1f = 96485 c mol-1 , c v = j 所以等式的右邊的單位:j mol-1,與- rgm單位 相同 g=h-ts g叫做吉布斯自由能。因為h、t、s均為狀態函式,所以g為狀態函式。

吉布斯自由能的變化可作為恆溫、恆壓過程自發與平衡的判據。 吉布斯自由能改變數。表明狀態函式g是體系所具有的在等溫等壓下做非體積功的能力。

反應過程中g的減少量是體系做非體積功的最大限度。這個最大限度在可逆途徑得到實現。反應進行方向和方式判據。

>w非 反應以不可逆方式自發進行 =w非 反應以可逆方式進行 0 不能進行 等溫等壓**系的吉布斯自由能減小的方向是不做非體積功的化學反應進行的方向。 任何等溫等壓下不做非體積功的自發過程的吉布斯自由能都將減少。

平衡常數與電動勢

11樓:匿名使用者

發現你問了兩

抄道與電化襲學有關的題

目,都已經屬於大學的內容了。

標準態,是我們進行簡單判斷的一種狀態,它的特點是所有的溶液離子的濃度都是1mol/l,氣體的壓強就是1個標準壓強。

所以,此時的

△g = -nfe = -rtlnk

即,lnk=nfe/rt

若溫度是298k,再代入兩個常數r、f,就得到

即,lgk=ne/0.0592

即298k時,一個氧化還原反應的平衡常數與該氧化還原反應建立的原電池的電動勢之間有關係。

所以,可以利用這個式子進行互算。

注意,更準確的計算式應該是lnk=nfe/rt

這裡的e就是標準電動勢

所以,可以求出不同溫度時的k

k對一個反應,就是常數,只隨溫度變化,與物質的濃度,氣體壓強的變化沒有關係。

但是,實際的電動勢e與離子的濃度、氣體的壓強是有關係的,若離子的濃度不是1mol/l,氣體的壓強不是1個標準壓強,需要在標準值上進行修正,即能斯特方程。

原電池應該有正極、負極

此時的電極電勢就不是標準電極電勢,需要使用能斯特方程進行計算

φ=φ(標準)+(rt/nf)ln(氧化態/還原態)

然後,再根據,e=φ(+)-φ(-),求出非標準態下的電池的電動勢

12樓:匿名使用者

這個bai關係是怎麼來的呢?du

首先是標準

吉布斯自由zhi能變=-rtlnk標準

然後是dao標準吉布斯自回

由能變=-nfe標準

然後兩個聯答立,消去標準吉布斯自由能變而得到的。

由此可知,如果e不是標準態,那麼就不是標準吉布斯自由能了,那麼自然就不能求出標準平衡常數了,所以不能用這個公式算。

但是呢,e可以算出吉布斯自由能,而吉布斯自由能=-rtlnk標準+rtlnq,如果知道q的話,還是可以算出來的

僅供參考

電解水的反應就是水生成的逆反應,為什麼該電池的可逆電動勢就可以從水的標準摩爾生成吉布斯自由能求得呢

13樓:匿名使用者

原電池平衡,即電化學平衡是化學反應式,當反應的總速度v=v正-v逆=0,我們就說該反應達到了平衡。對於一個普通的化學反應,例如合成氨反應,氫和氮合成氨的正反應速度和由氨分解為氫和氮的逆反應速度相等時:反應的總速度v=v正-v逆=0,我們就說上述反應達到了平衡。

反應處於化學平衡狀態時,表面上看反應停止了。因此化學平衡的一個重要標誌是反應總速度等於零。對於電化學反應,它們是在電池或電解池中,伴隨著電現象(電流和電壓)發生的。

在什麼情況下,電化學反應達到平衡呢?以電池來看,當我們把兩個電極用導線串聯一個負荷電阻構成一個迴路時,電池中就發生化學反應。如在氫氧燃料電池中的反應為h2+。

據上面對化學反應的分析,要使電化學反應處於平衡狀態,電池反應的總速度應等於零。則按法拉第定律,迴路中的電流也為零。也就是說,即使兩個電極在連線的情況下,迴路中也沒有電流通過。

怎樣才能使電池處於這種狀態呢?原則上說,我們只要使迴路中的負荷電阻無限大。在實驗中,我們使用最多的滿足這一條件的儀器,叫做電位計,工作電池提供一個穩定的電壓,它在一根粗細非常均勻的電阻線ab兩端形成一個電位差。

因為電阻線ab是非常均勻的,故在ab上的電位降也是非常均勻的。b點是高電位,a點是低電位。將被測電池的負極和低電位點a連線,並串聯一個高靈敏度的檢流計,正極以滑動接頭和電位較高的部位連線。

移動滑動接頭,我們可以找到一個點,恰使檢流計的指標為零。此時從滑動接點c到a點之間的電位差,恰巧和被測電池的端電壓相等並方向相反,故相互抵消,在被測電池的迴路中檢流計的指標為零,表明沒有電流通過被測電池。根據上面的討論,此時被測電池處於電化學的平衡狀態。

當電池處於電化學的平衡狀態時,在熱力學上稱這個電池為可逆電池。其實可逆電池除必須符合在放電迴路中的電流為零的條件之外,還要滿足電池中發生的電池反應在化學上必須是可逆反應的條件。所謂電池反應在化學上是可逆反應,就是指電池充電時的反應,恰好是電池放電時的反應的逆反應。

還以氫氧燃料電池為例,其電池反應在化學上是可逆的。但並非所有電池都滿足這一條件。例如我們將金屬鋅片和鉑片同時插入硫酸溶液中形成的電池,它的電池反應在化學上就是不可逆的。

示例:這個電池我們表示為zn|h2so4|pt,在兩極間通過負荷電阻接成迴路後,放電時的電池反應為:陽極:

zn→zn2++2e 陰極:2h++2e→h2 電池反應:zn+2h+→zn2++h2 如果對該電池充電,其電池反應為:

陰極(鋅電極):2h++2e→h2 結果是電解水。這樣這個電池的電池反應在化學上是不可逆的。

這種電池就不可能是一個熱力學的可逆電池。電化學熱力學研究和處理的物件就是可逆電池,也就是處於電化學平衡的電池。

14樓:匿名使用者

逆反應標準摩爾生成吉布斯自由能數值相反,此處求電動勢需要電解水的自由能變值,其值就是水的標準摩爾生成吉布斯自由能變得相反數。

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