WYZNACZENIE WARTOŚCI FUNKCJI TERMODYNAMICZNYCH REAKCJI PRZEBIEGAJĄCEJ W OGNIEWIE ODWRACALNYM
Skład zespołu wykonującego doświadczenie:
Przemysław Paszkiewicz
Ocena z przygotowania
Ocena ze sprawozdania
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości funkcji termodynamicznych entalpii swobodnej (∆G), entalpii (∆H) i entropii (∆S) dla przemiany przebiegającej w ogniwie odwracalnym:
(-) Cd, Hg | CdCl2(aq) | AgCl(s) | Ag(s) (+)
oraz przedyskutowanie wpływu temperatury na uzyskane wyniki.
Wstęp teoretyczny:
Aby policzyć wielkości podane w celu ćwiczenia musimy znać wartość siły elektromotorycznej. Zmierzymy ją posługując się zestawem następujących przyrządów: kompensatorem KM-145, ogniwem Westona, galwanometrem, akumulatorem 2V i ultratermostatem. Siła elektromotoryczna (SEM) jest różnicą potencjałów wewnętrznych drutów łącznikowych z tego samego metalu, dołączonych do elektrod wyprowadzających ogniwa otwartego (czyli ogniwa wykonującego pracę nieskończenie powoli).
Wartości entalpii swobodnej (∆G), entalpii (∆H), entropii (∆S) i ciepła przemiany odwracalnej (Qodwr) dla przemiany przebiegającej w ogniwie odwracalnym są funkcji stanu i zależą tylko od stanu początkowego i końcowego układu, a nie od drogi przemiany (Prawo Hessa). Obliczymy je na podstawie następujących zależności:
Jeżeli założymy, że p,T=const., to:
Dla przemiany odwracalnej: - zmiana danej wielkości
G - entalpia swobodna, jako funkcja optymalizacyjna (funkcja Gibbsa)
H - entalpia jako czynnik energetyczny
T - temperatura
S - entropia
U - potencjał
p - ciśnienie
Q - ciepło wymieniane
w - praca
wobj. - praca objętościowa
wel. - praca elektryczna
I dochodzimy następnie do wzorów :
, oraz , więc
jest współczynnikiem kierunkowym z regresji liniowej funkcji E(T) (a)
Na podstawie tych wzorów obliczone są wartości zawarte w tabelach w części obliczeniowej.
Obliczona entalpia swobodna jest funkcją stanu, za pomocą której usta się naturalny kierunek reakcji chemicznych. Nie możemy zmierzyć ani wyliczyć jej wartości bezwzględnej, możemy jedynie wyznaczyć przyrost G. Dla G
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)