ZESTAWIENIE WYNIKÓW

TEMPERATURA [ C]	TEMPERATURA [ K ]	SEM
25	298	0,4432
30	303	0,4410
35	308	0,4383
40	313	0,4350
45	318	0,4310

1. W ogniwie chemicznym zachodzą nastepujące procesy:

na anodzie:

na katodzie:

co sumarycznie daje:

2. Używane w pomiarach ogniwo można przedstawić schematycznie w następujący sposób:

(-)
(+)

3. Równanie Nersta na SEM badanego ogniwa:

[V]

Ponieważ aktywność ciał stałych jest równa 1, więc (I₂)=1 i (Hg₂Cl₂)=1. Wartość aktywności jonów Hg⁺ pomijamy ze względu na bardzo małe stężenie.

Stąd:

[V]

gdzie:

E- siła elektromotorczna [V]

E⁰ - normalna siła elektromotoryczna [v]

R - stała gazowa - 8,314 [J/mol^.K]

T - temperatura bezwzględna [K]

n - liczba elektronów biorących udział w reakcji

F - stała Faradaya - 96485,3 C/mol

4. Dane literaturowe na temat potencjałów normalnych elektrod używanych w doświadczeniach:

Elektroda	Reakcja elektrodowa	Potencjał E^0 [V]
I^-/I2,Pt	I2+2e^-= 2I^-	+0,5360
Cl^-/Hg2Cl2,Hg	2Hg ^++2 Cl^-= Hg2Cl2	+0,2680

5. Obliczenia normalnej siły elektromotorycznej ogniwa ( dla aktywności reagentów równych jedności) - ΔE⁰:

[V]

gdzie: E⁰₁ - potencjał normalny elektrody dodatniej [V]

E⁰₂ - potencjał normalny elektrody ujemnej [V]

ΔE⁰=0,5360-0,2680=0,2680 [V]

6. Obliczenie stosunku aktywności jonów I^-/Cl^- w ogniwie na podstawie zmierzonej wartości SEM ogniwa (napięcia ogniwa w warunkach bezprądowych) w warunkach standardowych i obliczonej wartości normalnej siły elektromotorycznej ogniwa:

Stosunek aktywności jonów I^-/Cl^- wyznaczamy z równania Nersta na SEM badanego ogniwa

po przekształceniu:

otrzymujemy:

7. Wartość współczynnika temperaturowego.

8. Z równania Gibbsa-Helmholtza obliczamy efekt cieplny ΔH, zmianę entalpii swobodnej ΔG oraz zmianę entropii ΔS w określonych warunkach temperatury, ciśnienia i stężenia reagentów. Obliczenia przeprowadzamy dla temperatury końcowej (najwyższej), w której badaliśmy dane ogniwo SEM - 45⁰C:

1. Obliczamy entalpię swobodną :

= z ^.F ^.E

z = 2

F = 96485,31 [C/mol]

- dla 25,1 ⁰C E = 0,4432 [V]

= - 2 * 96485,31 * 0,4432 = -85524,5

- dla 30,1 ⁰C E = 0,4410 [V]

= -85100,0

- dla 35 ⁰C E = 0,4383 [V]

= -84579,0

- dla 40,05 ⁰C E = 0,4350 [V]

= -83942,2

- dla 45 ⁰C E = 0,4310 [V]

= -83170,3

=

b) Obliczamy entropię:

= z ^.F ^.

z = 2

F = 96485,31 [C/mol]

• dla 25,1 ⁰C

= 0

• dla 30,1 ⁰C ΔT = 5K ΔE=2,22*10^-3

= 85,7 [J/mol *K]

• dla 35 ⁰C ΔT =4,9K ΔE=2,7*10^-3

= 106,3[J/mol * K]

• dla 40,05 ⁰C ΔT = 5,05K ΔE=3,3*10^-3

= 126,1 [J/mol * K]

• dla 45 ⁰C ΔT = 4,95K ΔE=4*10^-3

=155,9 [J/mol * K]

ΔS=

3. Obliczamy entalpię :

T = 25,1 ⁰C

0

T = 30,1 ⁰C

-82524,33

T = 35 ⁰C

-80862,1

T = 40,05 ⁰C

-78895,8

T = 45 ⁰C

-76158,7

ΔH =

9. Obliczamy zależność SEM od temperatury :

z = 2

F = 96485,31

- dla T=25,1 ⁰C
= 0

= 0

- dla T=30,1 ⁰C
= 85,7

= 4,4*

- dla T=35 ⁰C
=106,3

= 5,5 *

- dla T=40,05 ⁰C
= 126,1

= 6,5 *

- dla T=45 ⁰C
= 155,5

= 8,1 *

OPRACOWANIE WYNIKÓW:

TABELA POMIAROWA

T [°C]	SEM [V]
25,1	0,4432	-	-85524,5	-	-
30,1	0,4410	-0,00044	-85100,0	84,9	-82524,3
35	0,4383	-0,00054	-84579,0	104,2	-80862,1
40,05	0,4350	-0,00066	-83942,2	127,3	-78895,8
45	0,4310	-0,0008	-83170,3	154,3	-76158,7

1