Burczyński Krzysztof 15-04-02

Ćwiczenie nr 30

Wyznaczanie zmian funkcji termodynamicznej reakcji prądotwórczej w ogniwach.

I

Ogniwo galwaniczne jest układem, który może wykonać pracę elektryczną kosztem redoksowych przemian chemicznych. Przykładem takiego ogniwa może być ogniwo Daniella. Ogniwo to składa się z blaszki lub pręta cynkowego zanurzonego w roztworze
i blaszki (pręta wykonanego z miedzi-w roztworze
. Obydwa roztwory kontaktują się ze sobą przez przegrodę porowatą umożliwiającą przepływ jonów a zapobiegającą mieszaniu się roztworów. Po połączeniu cynku z miedzią przewodnikiem elektronowym popłynie prąd elektryczny. Przepływ prądu elektrycznego jest wynikiem reakcji chemicznej zachodzącej w obydwu częściach ogniwa tzw. półogniwach na granicy pomiędzy metalem a roztworem, różnica potencjałów . na anodzie zachodzi utlenianie
uwolnione elektrony przekazywane są na katodę gdzie zachodzi reakcja redukcji
. Bieg powyższych reakcji powoduje, że anoda zyskuje elektrony ma więc potencjał ujemny, natomiast katoda potencjał dodatni. Sumarycznie w ogniwie zachodzi reakcja utleniania i redukcji.

Budowę elektrody zapisujemy :

(-)|

Cu|⊕

Ogniwa galwaniczne to ogniwa, które mogą wykonywać pracę prace elektryczną kosztem redoksowych przemian przykładem takiego ogniwa jest ogniwo daniel przedstawione wyżej. Ogniwa stężeniowe powstają w wyniku dwóch jednakowych elektrod, różniących się jedynie aktywnością jonów w reakcjach elektrodowych.

Siła elektromotoryczna jest równa różnicy pomiędzy pootencjałem przewodnika przyłączonego do elektrody prawej a potencjałem przewodnika wykonanego z tego samego metalu dołączonego do elektrody lewej tzn.

W ten sposób wyliczona SEM jest prawdziwa jedynie wtedy gdy pomiędzy elektrodami roztworami nie występuje dodatkowy spadek potencjału nazywany potencjałem dyfuzyjnym. Potencjał dyfuzyjny można wyeliminować poprzez wprowadzenie do ogniwa klucza elektrolitycznego. Potencjał dyfuzyjny nie ma miejsca w ogniwach bez przenoszenia.

Zmiany funkcji termodynamicznych dla rekcji biegnącej w ogniwie, otrzymuje się z wartości mierzonej SEM oraz jej zależności temperaturowej.

II

Literatura:

P.W.Atkins „Chemia fizyczna” PWN 2001 rozdz. 10 str.245-248

Pod redakcją A.Kiszy „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej” WUWr 1993 rozdz. 7 str. 130-144

III

Wykaz substancji chemicznych stosowanych w zadaniu:

IV

W zadaniu nie stosuje się żadnych substancji szkodliwych.

---