自由能和电动势,电池电动势与吉布斯自由能变的关系 50

2021-02-24 11:35:06 字数 1809 阅读 5687

1楼:大笨土猪

在定温定压条件bai下,过程可du逆的充要条件zhi是△gm+wm(非体积

功)=0

对于电池,dao当其可你做(电)内功时,wm(非体积功容)=eit(电动势和电流的乘积为电功率)=ec(电流和时间的乘积为通过的电量)=enf(f是每摩尔电子的电量,乘以每摩尔反应转移的电子摩尔数n,即为每摩尔反应转移的总电量)

即△gm=-nfe

电池电动势与吉布斯自由能变的关系 50

2楼:李洪真

原电池所做的最大电功等于电池反应过程中吉布斯自由能的减少:

- rgm = 电功 = 电量 e电池 = nf e电池或: rgm = - nf e电池

注意单位变换:

1f = 96485 c mol-1 , c v = j所以等式的右边的单位:j mol-1,与- rgm单位 相同g=h-ts

g叫做吉布斯自由能。因为h、t、s均为状态函数,所以g为状态函数。

吉布斯自由能的变化可作为恒温、恒压过程自发与平衡的判据。

吉布斯自由能改变量。表明状态函数g是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中g的减少量是体系做非体积功的最大限度。

这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行方向和方式判据。

>w非 反应以不可逆方式自发进行

=w非 反应以可逆方式进行

0 不能进行

等温等压**系的吉布斯自由能减小的方向是不做非体积功的化学反应进行的方向。

任何等温等压下不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能都将减少。

平衡常数与电动势

3楼:匿名用户

发现你问了两

抄道与电化袭学有关的题

目,都已经属于大学的内容了。

标准态,是我们进行简单判断的一种状态,它的特点是所有的溶液离子的浓度都是1mol/l,气体的压强就是1个标准压强。

所以,此时的

△g = -nfe = -rtlnk

即,lnk=nfe/rt

若温度是298k,再代入两个常数r、f,就得到

即,lgk=ne/0.0592

即298k时,一个氧化还原反应的平衡常数与该氧化还原反应建立的原电池的电动势之间有关系。

所以,可以利用这个式子进行互算。

注意,更准确的计算式应该是lnk=nfe/rt

这里的e就是标准电动势

所以,可以求出不同温度时的k

k对一个反应,就是常数,只随温度变化,与物质的浓度,气体压强的变化没有关系。

但是,实际的电动势e与离子的浓度、气体的压强是有关系的,若离子的浓度不是1mol/l,气体的压强不是1个标准压强,需要在标准值上进行修正,即能斯特方程。

原电池应该有正极、负极

此时的电极电势就不是标准电极电势,需要使用能斯特方程进行计算

φ=φ(标准)+(rt/nf)ln(氧化态/还原态)

然后,再根据,e=φ(+)-φ(-),求出非标准态下的电池的电动势

4楼:匿名用户

这个bai关系是怎么来的呢?du

首先是标准

吉布斯自由zhi能变=-rtlnk标准

然后是dao标准吉布斯自回

由能变=-nfe标准

然后两个联答立,消去标准吉布斯自由能变而得到的。

由此可知,如果e不是标准态,那么就不是标准吉布斯自由能了,那么自然就不能求出标准平衡常数了,所以不能用这个公式算。

但是呢,e可以算出吉布斯自由能,而吉布斯自由能=-rtlnk标准+rtlnq,如果知道q的话,还是可以算出来的

仅供参考