可逆电池电动势的取号 △,Gn=-EF 若ΔG<0,则E>0 反应体系能按电池反应方向自发进行; 若△,Gn>0,则E0, 反应体系不能按电池反应方向自发进行, 可按电池反应方向逆向自发进行
可逆电池电动势的取号 DrGm =-zEF 若 D rGm<0,则E>0, 反应体系能按电池反应方向自发进行; 若D rGm>0,则E<0, 反应体系不能按电池反应方向自发进行, 可按电池反应方向逆向自发进行
§2可逆电池的热力学 电化学与热力学的联系 (△G T.R ,max=-nEF V。 m、hEF (△Gn) ZEF (△,Gm) ZEF TP R
§2 可逆电池的热力学 r , , f,max ( ) G W TPR D = = -nEF 电化学与热力学的联系 r m , , ( )TPR nEF G zEF x D = - = - r , , ( ) G m TPR D = -zE F $ $
(1)从标准电池电动势求反应的平衡常数 由 △G=-zEF r m rt in k 得 RT E In K F 注意:标准电池电动势是所有参与反应的物质均 处于标准态时,体系电动势的大小;热力学平衡常数 是参与反应的物质达热化学平衡时活度商的大小。二 者只是在数值上相等
(1)从标准电池电动势求反应的平衡常数 ln RT E K zF = $ $ r D Gm = -RT K ln $ $ rGm D = -zE F $ $ 注意:标准电池电动势是所有参与反应的物质均 处于标准态时,体系电动势的大小;热力学平衡常数 是参与反应的物质达热化学平衡时活度商的大小。二 者只是在数值上相等。 由 得
(2)从电动势及其温度系数求反应的△Hn和△S OG 由对应系数关系式S 有 O(△,Gn) △S aT aT 将△G=-zEF代入,得0(-EF OT OE 故 △S=zF OT △H=△G.+T△ ZEF+ZFT/CE aT
(2)从电动势及其温度系数求反应的DrHm和DrSm r m r m r m p E H G T S zEF zFT T æ ö ¶ D = D + D = - + ç ÷ è ø ¶ rm ( ) p zEF S T é ù ¶ - = -D ê ú ë û ¶ = p G S T æ ö ¶ - ç ÷ è ø ¶ ( ) r m r m p G S T é ù ¶ D = -D ê ú ë û ¶ rm p E S zF T æ ö ¶ D = ç ÷ è ø ¶ 由对应系数关系式 有 rGm 将 D = -zEF 代入,得 故
(3)求电池的热效应 等温条件下,电池可逆放电,反应的热效应 就是可逆热效应,为 OE FT R T△S m OT △H+zEF (OE/OT)>0,则QR>0,电池恒温恒压可逆放电是吸热反应; (OE/T<0,则QR<0,电池恒温恒压可逆放电是放热反应; (OE/T=0,则Q=0,电池恒温恒压可逆放电热效应为零
等温条件下,电池可逆放电,反应的热效应 就是可逆热效应,为 (3)求电池的热效应 rm R p r m E Q T S zFT T H zEF æ ö ¶ = D = ç ÷ è ø ¶ = D + (¶E/¶T)p>0,则QR>0,电池恒温恒压可逆放电是吸热反应; (¶E/¶T)p<0,则QR<0,电池恒温恒压可逆放电是放热反应; (¶E/¶T)p =0,则QR =0,电池恒温恒压可逆放电热效应为零