Физическая химия. Учебное пособие. Килимник А.Б. - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Основные работы, относящиеся к химии, посвящены теории растворов и кинетике химических реакций.
Получил Нобелевскую премию по химии за исследования по термохимии (1920). Член Берлинской АН (1926).
Президент Немецкого химического общества (1908). Иностранный член АН СССР (1926).
Уравнение Нернста справедливо для разбавленных растворов электролитов. Для растворов с концентрацией вы-
ше 0,0001 М необходимо в уравнении Нернста заменять значения концентраций веществ на их активности.
Э.д.с. гальванического элемента зависит от температуры.
Экспериментальное значение температурного коэффициента э.д.с., равное производной э.д.с. по температуре (d
E/dT ),
позволяет рассчитать изменения энтропии и энтальпии гальванического элемента:
∆S
T
= nF(dE/dT);
∆H
T
= [T(dE/dT) – E]nF.
Температурный коэффициент э.д.с. может принимать различные значения (отрицательное, положительное и равное
нулю). Если
dE/dT = 0, то nFE = –
∆H
T
.
В этом случае гальванический элемент работает за счёт убыли энтальпии реакции, протекающей в нём.
Если d
E/dT > 0, то nFE > –
∆H
T
.
В изотермических условиях такой гальванический элемент работает за счёт поглощения энергии из окружающей
среды, а в адиабатических условиях гальванический элемент охлаждается.
Теплота, поглощаемая гальваническим элементом в адиабатическом процессе, рассчитывается по уравнению
Q
P
= nFE + ∆H
T
.
Если d
E/dT < 0, то nFE < –
∆H
T
.
В изотермических условиях такой гальванический элемент выделяет теплоту в окружающую среду, а в адиабатиче-
ских условиях гальванический элемент нагревается.
В этом случае количество теплоты, выделяющееся в окружающую среду, равно
Q
P
= –
∆H
T
– nFE.
Таким образом, измерение электродных потенциалов и расчёты тепловых эффектов электродных реакций на их
основе позволяют определить термодинамическую вероятность протекания электродных процессов в заданном на-
правлении; учесть вклад электродных процессов в тепловой баланс электролизёра и решить вопрос о необходимости
подвода или отвода тепла для термостатирования электролизёра.
При расчёте теплового баланса в электролизёре также учитывается «джоулево» тепло (
Q), определяемое сопотивле-
нием раствора электролита (
R), электрическим током (I), протекающим через него и временем (t):
Q = I
2
Rt.
Рассмотренные вопросы теории гальванических элементов явились основой для создания химических источни-
ков тока (аккумуляторы, топливные элементы, «сухие» элементы и т.д.) и хемотронных приборов – электрохимиче-
ских преобразователей для восприятия, переработки, воспроизведения, хранения и передачи информации в электрон-
но-вычислительных и управляющих устройствах.

Страницы