吉布斯自由能和电池电动势的关系?
ΔrGm和ΔrHm的关系取决于电池电动势的温度系数,具体有3种关系,分别为:当电池电动势的温度系数>0时,ΔrGm<ΔrHm;当电池电动势的温度系数=0时,ΔrGm=ΔrHm,电池电动势不随温度改变;当电池电动势的温度系数<0时,ΔrGm>ΔrHm。
电动势的温度系数在某些条件下能表明电池的性能。例如,当电池电动势温度系数小于零而且数值很大时,表明成流反应过程中有较多的热生成,同时电池工作时,电阻、极化引起的电压降也以热的形式释放出来。这时,如果电池散热不良,就可能过热,导致热失控,甚至电池可能燃烧、爆炸。
已知温度系数后还可以求对应电池反应的热力学函数值,比如熵变、焓变、吉布斯自由能等,具体公式可参考物理化学教程。
以一确定的标准电池反应测定其不同温度下的电动势,以电动势对温度作图,其斜率即为温度系数。
测定方法:
在一定温度下,电动势随温度的变化率(?E/ ? T )p,由于:(? ΔrGm / ? T)p=- ΔrSm , ΔrGm=-zFE (? ΔrGm / ? T)p= -zF (?E/ ? T )p。
故: ΔrSm= zF (?E/ ? T )p 可逆电池的电动势EMF与温度的关系可以表示为温 度的多项式,即:EMF= a0 + a1T + a2T2 ETMFa12a2T 实验中只要测得几个(至少为三个)温度下的 电动势,就可以求出温度系数。”
计算公式是△rGm=△rGmΦ+RTInQ,吉布斯自由能是指在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数,又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。
自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。
燕姚二叶:[答案] 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...
修水县19274491407: 原电池的EASY问题为什么电动势为正值,原电池的反应才能自发地向右进行 - ?
燕姚二叶:[答案] 有一个关系ΔG=-nFE,是吉布斯自由能和电动势的关系. 只有ΔG解析看不懂?免费查看同类题视频解析查看解答
修水县19274491407: 平衡常数与电动势 - ?
燕姚二叶: 发现你问了两道与电化学有关的题目,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知都是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...
修水县19274491407: 物理!!!!!!!!!!!!!!! - ?
燕姚二叶: 你把电池分为两个部分来理解:第一部分是纯“电池”,这部分就是把电子搬到负极,把正电荷搬到正极,它是产生电动势(电动势的符号是E)的源泉.电池的输出电压(符号是U),或者说测量的电源电压,就是靠这个产生的,但并不是电...
修水县19274491407: 化学dG= - zEF是什么公式,各符号分别代表什么? - ?
燕姚二叶: dG是反应的吉布斯自由能变,z是反应的转移电子数,E是电池的电动势,F是法拉第常数,具体的看物化的电化学部分
修水县19274491407: 电荷在电解质中的传递由什么完成的? ?
燕姚二叶: 电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成.因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件.充电时,电池内部的传电和传质过程的...
修水县19274491407: 7、下列两电池反应的标准电动势分别E1y为和E2y,则两个Ey的关系为...?
燕姚二叶: 这个关系是怎么来的呢?首先是标准吉布斯自由能变=-RTlnK标准然后是标准吉布斯自由能变=-nFE标准然后两个联立,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
修水县19274491407: 平衡电极电势和电极电势的区别和联系 - ?
燕姚二叶: 1、电极电势和电极电位基本一样,只是不同的叫法而已,简单理解就是氧化性和还原性的相对强弱 2、能斯特方程主要用途是计算非标态电对的电极电势,此外似乎还可以与吉布斯自由能和平衡常数扯上关系(具体的我也不太会~) --------------------------------------------------------- 我也是高一的,以上仅为个人见解,这似乎是《无机化学》里的内容,你可以参考大学相关书籍~
修水县19274491407: 电极电势既然可以用吉布斯函数算出,为什么要规定氢电极电势函0?这样两者算出的零点相同吗? - ?
燕姚二叶:[答案] △G = - nFE = -nF(φ+ - φ- ) 吉布斯自由能变算出的是电动势,它也是一个相对值,是正极电极电势与负极电极电势的差.而每个电极均是相对于标准氢电极而言,若定义标准氢电极为0,则可写成电极电势与自由能的关系,所以二者没有矛盾.