Термодинамические данные для расчета стандартных мольных энергии Гиббса, энтропии и энтальпии реакции

Вещество	кДж/моль	Дж/(моль∙К)	кДж/моль

6. Произвести расчет изменения стандартных мольных экстенсивных свойств за счет протекания итоговой реакции в гальваническом элементе по справочным данным.

6.1. Стандартную мольную энтропию реакции находят по формуле

, (1.33)

где − стехиометрическое число вещества в данной реакции;

− стандартная мольная энтропия чистого вещества k при 298 К.

6.2. Для расчета стандартной мольной энтальпии и стандартной мольной энергии Гиббса итоговой реакции используют формулы

; , (1.34)

где − стандартная мольная энтальпия образования чистого вещества k из простых веществ при 298 К;

− стандартная мольная энергия Гиббса образования чистого вещества k из простых веществ при 298 К.

7. Сравнить значения величин, полученные в п.4 и п.6.

Алгоритм выполнения задания С

1.Сформулировать цели этого вида задания. Изложить теоретический материал по возможности определения среднего ионного коэффициента активности электролита с использованием исследуемого гальванического элемента.

1.1.Привести схему гальванического элемента и уравнение итоговой реакции.

1.2. Записать уравнение Нернста для итоговой реакции и преобразовать его к виду, удобному для графического нахождения величины стандартной ЭДС гальванического элемента при температуре, указанной в задании. Пример преобразований для гальванических элементов, указанных в табл. 1 приведен далее в табл. 1.5 .

Таблица 1.5

Примеры записи уравнений Нернста для графического определения Eо и средних ионных коэффициентов активности

Схема гальванического элемента	Уравнение Нернста

2. Определить величину стандартной ЭДС гальванического элемента при температуре, указанной в задания.

2.1. Сформировать вспомогательную таблицу для расчета величин, необходимых для дальнейшего графического определения стандартной ЭДС гальванического элемента при любой температуре. Таблица может иметь, например, такой вид (табл. 1.6)

Таблица 1.6

, моль/л
А

А − это выражение типа (или другое в зависимости от типа электродной реакции, см. табл. 1.5)

2.2. Построить графическую зависимость А от .

2.3. Экстраполяцией кривой до оси ординат определяют величину стандартной ЭДС гальванического элемента при температуре опыта. Зависимость А от может быть разной и иногда она имеет максимум или минимум. Экстраполировать зависимость на нулевую ионную силу нужно только по участку кривой, приближающемуся к нулевой концентрации, а не усредняя данные по всему диапазону.

3. Определить средние ионные коэффициенты активности при концентрации раствора 0,01, 005 и 0,1 моль/л.

4. Провести расчет средних ионных коэффициентов активности при концентрации раствора 0,01, 005 и 0,1 моль/л по теории Дебая-Хюккеля (формулы 1.26; 1.27) .

5. Сопоставить полученные значения со значениями, определенными экспериментально.

Алгоритм выполнения задания D

1.Сформулировать цели этого вида задания. Изложить теоретический материал по возможности определения константы ионизации слабой кислоты (слабого основания) с использованием исследуемого гальванического элемента.

1.1.Привести схему гальванического элемента и уравнение итоговой реакции.

1.2. Записать уравнение Нернста для итоговой реакции и преобразовать его к виду, удобному для графического нахождения величины константы ионизации слабой кислоты.

2. Произвести необходимые для построения графика расчеты. Вычислить ионную силу растворов. Вычислить значения f (I) для каждой концентрации раствора слабой кислоты.

3. Изобразить зависимость f (I) от квадратного корня ионной силы раствора. Найти приближенное значение константы ионизации.

4. Сопоставить полученное значение со справочными данными. В случае большого расхождения провести повторное определение, учитывая концентрацию ионов гидроксония.

Алгоритм выполнения задания Е

1.Сформулировать цели этого вида задания. Изложить теоретический материал по возможности определения константы ионизации слабой кислоты (слабого основания) с использованием исследуемого гальванического элемента, а также с использованием метода рН-метрии.

2. Перевести данные задания на курсовую к виду, удобному для графического определения константы ионизации методом рН-метрии.

3. Построить графическую зависимость и определить величины константы ионизации.

4. Сопоставить значения констант ионизации, полученные методом рН−метрии со справочными.