Ćwiczenie 8
Wyznaczanie wielkości termodynamicznych na podstawie pomiaru SEM
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie entalpii swobodnej, entalpii oraz entropii reakcji redox na podstawie pomiaru SEM ogniwa w zależności od temperatury.
Opracowanie wyników:
Badaną reakcję przedstawia równanie
2Ag+Hg2Cl2 ->2Hg+2AgCl
Realizuje się nią poprzez połączenie elektrody chlorosrebrowej i kalomelowej w jedno ogniwo.
Wyniki pomiaru SEM w zależności od temperatury pomiaru przedstawiam w poniższej tabeli oraz na wykresie:
SEM ogniwa [mV] |
Temperatura [oC] |
44,15 |
24,5 |
44,73 |
27 |
45,35 |
29,5 |
45,97 |
32 |
46,63 |
34 |
47,35 |
37 |
48,11 |
39 |
Na podstawie wzorów przedstawionych poniżej i wykresu możemy obliczyć poszukiwane wielkości termodynamiczne:
ΔG=-zFE
ΔS=
ΔH= ΔG+T ΔS
współczynnik temperaturowy (0,00027)
z-liczba elektronów biorąca udział w reakcji elektrodowej (2)
F- stała Faradaya (96485 [C/mol]
W tabeli zebrałem obliczone wartości funkcji termodynamicznych:
SEM ogniwa [mV] |
Temperatura [oC] |
ΔG [J/mol]
|
ΔS [J/mol K]
|
ΔH [J/mol] |
44,15 |
24,5 |
-8519,63 |
52,1019 |
6988,505 |
44,73 |
27 |
-8631,55 |
52,1019 |
7006,837 |
45,35 |
29,5 |
-8751,19 |
52,1019 |
7017,451 |
45,97 |
32 |
-8870,83 |
52,1019 |
7028,064 |
46,63 |
34 |
-8998,19 |
52,1019 |
7004,907 |
47,35 |
37 |
-9137,13 |
52,1019 |
7022,275 |
48,11 |
39 |
-9283,79 |
52,1019 |
6979,821 |
Teoretyczne wartości obliczone na podstawie danych literaturowych wynoszą odpowiednio dla 25 oC:
ΔG=-8,77 kJ/mol
ΔS=66,84 J/mol K
ΔH=11,3 kJ/mol
Wnioski:
Paweł Małecki