Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

27
ряд одинаковых свойств , в том числе и коэффициент летучести различных
реальных газов, оказываются равными при одинаковых значениях приведенной
температуры (τ) и приведенного давления (π): γ = f/P = ϕ(π, τ ).
Приведенной температурой и приведенным давлением называются
соответственно отношения τ = T / T
кр
и π = P / P
кр
, где P
кр
и T
кр
критические
давление и температура.
Работа 1
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЭДС
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЦЕПИ И РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ
ФУНКЦИЙ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Связь между работой и теплотой обратимого процесса устанавливается
уравнением Гиббса-Гельмгольца [1]:
(
)
.P
maxmax
TATHA
∂
∂
+
∆
−
=
(1)
Применительно к гальваническим элементам уравнение (1) записывается в
форме :
(
)
.P
TETzF/HE
∂
∂
+
∆
−
=
(2)
если учесть, что A = zFE, (где zF - количество электричества, прошедшего в
элементе , E его ЭДС) и выразить величину в джоулях .
Уравнение (2) может быть использовано для расчета основных
термодинамических функций реакции в гальваническом элементе при измерении
ЭДС и ее температурного коэффициента :
энергии Гиббса -∆G = zFE, (Дж/моль),
(3)
энтальпии −∆H = zF[E - T(∂E/∂T)
P
], (Дж/моль),
(4)
энтропии ∆S = zF(∂E/∂T)
P
, (Дж/моль),
(5)
энергии Гельмгольца ∆F = ∆G - P∆V = ∆G - ∆nRT, (Дж/моль),
(6)
внутренней энергии ∆U = ∆H - P∆V = ∆H - ∆nRT, (Дж/моль),
(7)
где ∆V - изменение объема, ∆n - изменение числа молей газообразных участников
химической реакции.
В работе может быть использована одна из следующих электрохимических
цепей:
Zn | ZnSO
4
(нас.) || CuSO
4
(нас.) | Cu;
Cd | CdCl
2
(нас.) || KCl (нас.) | AgCl,Ag; 
                                                                                          27
ряд о динак о вых сво йств, в то м числе и к о эффицие нт ле туче сти различных
ре альных газо в, о к азываю тся равными при о динак о вых значе ниях приве де нно й
те мпе ратуры (τ) и приве де нно го давле ния(π): γ = f/P = ϕ(π, τ ).
      Приве де нно й те мпе ратуро й и приве де нным давле ние м называю тся
со о тве тстве нно о тно ше ния τ = T / Tк р и π = P / Pк р, где Pк р и Tк р к ритиче ск ие
давле ние и те мпе ратура.
                                         Р аб о
                                              та 1

         И ЗМ Е РЕ НИ Е ТЕ М П Е Р А ТУ Р НО Г О КО ЭФФИ Ц И Е НТА ЭД С
 ЭЛ Е КТРО Х И М И ЧЕ С КО Й Ц Е П И И Р А С ЧЕ Т ТЕ РМ О Д И НА М И ЧЕ С КИ Х
                     ФУ НКЦ И Й Х И М И ЧЕ С КО Й Р Е А КЦ И И

                        О БЩ АЯ ХАР АК ТЕР И СТИ К А Р АБОТЫ


     Связь ме ж ду раб о то й и те пло то й о б ратимо го про це сса устанавливае тся
уравне ние м Гиб б са-Ге льмго льца [1]:
                                  A max = −∆H + T(∂A max ∂T )P.                           (1)
      Приме ните льно к гальваниче ск им эле ме нтам уравне ние (1) записывае тся в
фо рме :
                                    E = −∆H / zF + T(∂E ∂T )P.                            (2)
е сли уче сть, что A = zFE, (где zF - к о личе ство эле к триче ства, про ше дше го в
эле ме нте , E е го Э Д С) и выразитьве личину в дж о улях.
       Уравне ние (2) мо ж е т б ыть испо льзо вано для расче та о сно вных
те рмо динамиче ск их ф унк ций ре ак ции в гальваниче ск о м эле ме нте при изме ре нии
Э Д Си е е те мпе ратурно го к о эффицие нта:
      эне ргии Гиб б са                  -∆G = zFE, (Д ж /мо ль),
      (3)
      энтальпии                          −∆H = zF[E - T(∂E/∂T)P], (Д ж /мо ль),
(4)
         энтро пии                           ∆S = zF(∂E/∂T)P, (Д ж /мо ль),
                                              (5)
      эне ргии Ге льмго льца              ∆F = ∆G - P∆V = ∆G - ∆nRT,            (Д ж /мо ль),
(6)
      внутре нне й эне ргии               ∆U = ∆H - P∆V = ∆H - ∆nRT,            (Д ж /мо ль),
(7)
где ∆V - изме не ние о б ъ е ма, ∆n - изме не ние числа мо ле й газо о б разных участник о в
химиче ск о й ре ак ции.
       В раб о те мо ж е т б ытьиспо льзо вана о дна из сле дую щ их эле к тро химиче ск их
це пе й:
                               Zn | ZnSO4(нас.) || CuSO4(нас.) | Cu;
                               Cd | CdCl2 (нас.) || KCl (нас.) | AgCl,Ag;

Страницы