349 [1024x768]

358

ELEKTROCHEMIA

Równanie Nemsła na SEM ogniw galwanicznych

Wyobraźmy sobie ogniwo w którym przebiega reakcja

<iA +ÓB = cC + dD    (581)

Zgodnie z równaniem (3.78) zmiana entaplii swobodnej tej reakcji wynosi:

AC - AG° ₊ RT,n gg    (5.82)

gdzie: (A), (B), (C) i (D) oznaczają aktywności reagentów, zaś AG⁰ jest mianą standardowej entalpii swobodnej tej reakcji. Zmiana entalpii swobodnej jest równa pracy zewnętrznej, którą ogniwo mote wykonać. Jeżeli SEM ogniwa oznaczyć przez £, a w reakcji ogniwa bierze udział n faradajów, to:

AG = —nFEI    (5.83)

Znak „ —” pochodzi stąd, że ogniwo wykonuje pracę zewnętrzną. Przyrównanie równań (5.82) i (5.83) prowadzi do wyrażenia na SEM ogniwa, w którym przebiega reakcja (5.8i):

Równanie

Nernsia

AG° RT (ty.(D)' nF    nF    (A)* (B)*

- £°-

RT (C)’ (D)-nF (Ar • (Br

(5.84)

£° oznacza tu tzw. standardową SEM ogniwa: jest to SEM ogniwa, w którym aktywnoSci wszystkich reagentów są równe jednoSci. Równanie (5.84) nosi nazwę równania Nernsia.

Zastosowanie równania Nernsia do omawianego ogniwa (5.80), w którym zachodzi reakcja (5.79) prowadzi do równania na SEM tego ogniwa w postaci:

£

■ £°--=- In

(H^ł) (Cl~)

Przykład

Napisać reakcje zachodzące na elektrodach oraz równanie na SEM ogniwa, w którym przebiega reakcja:

l/2H_ł(_g)+1/2 Bti(,) - H(*_a4) + Br(i_M|)