Elektrokémia 04. Cellareakció potenciálja, elektródreakció potenciálja, termodinamikai paraméterek meghatározása példa. Láng Győző

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Elektrokémia 04. Cellareakció potenciálja, elektródreakció potenciálja, termodinamikai paraméterek meghatározása példa. Láng Győző"

Piroska Török
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Elektokémi 04. Cellekció potenciálj, elektódekció potenciálj, temodinmiki pméteek meghtáozás péld Láng Győző Kémii Intézet, Fiziki Kémii Tnszék Eötvös Loánd Tudományegyetem Budpest

2 Az elmélet lklmzás konkét cellekció A cellekcióekció: C 6 H 4(OH) Ag C6H 4O H Ag

3 A cellekció stndd szbdentlpi változás: G o FE 5 C MF RT ln Q H Q H Ag Ag A csk szilád fázisbn jelen lévő komponensek (Ag), eltív ktivitását egységnyi. A szilád fázisbn is jelenlévő komponenseke nézve z oldt telített (H Q, Q), ezét kémii potenciáljuk z oldtbn egyenlő szilád fázisbn vett kémii potenciálll. A szilád fázisbn kinon és hidokinon eltív ktívitásánk ány egységnyi, mint hogyn folydékfázisbn is.

4 A cellekció stndd szbdentlpi változás tehát: 5 C H FEMF RT ln G Ag [ ] 5 C H FEMF RT ln G [ ] [ Ag ] S F E T MF p R ln H [ Ag ] 5 C H FEMF FT Hiszen H G T S. E T MF p

5 AZ ELMÉLETI ÖSSZEFÜGGÉSEK ALKALMAZÁSA: TERMODINAMIKAI PARAMÉTEREK SZÁMÍTÁSA GALVÁNCELLA ELEKTROMOTOROS ERÉJÉNEK HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSÉBŐL (dott x -hez ttozó y éték hibhtáink becslése)

6 A 10-3 M Ag ion ttlmú glváncell elektomotoos eejének hőmésékletfüggésének méése soán kpott dtok: -0,015-0,00-0,05 E MF /V -0,030-0,035-0, T/ C Egy glváncell elektomotoos eejének hőmésékletfüggése

7 95%-os sttisztikus biztonság mellett: α 5 %, f n- 11, t α, Az illesztett egyenes egyenlete: E MF ( -4 4, V/ ) T 0, V C A szóások: meedekség szóás: 6 Sb 4, V / C eziduális szóás: S eziduális 1, V

8 A egessziós egyenletből számított E 5 C MF hibhtái A konfidencihtáok számításá vontkozó összefüggés: y, j ± t α S y S y * 1 Seziduális n n (, x x) ( x ) j x j 1 j, x j 5 C

9 Az Y szóásánk számítás és z hhoz szükséges segédmennyiségek képzése x 35,0 S y 1, ,5 6, V

10 Az elektomotoos eő hibhtái: E 5 C MF ( 5 0,0648 ±,0 6, ) ( 0,0648 ± 0,001395)V V E G hibhtáink számítás: ( 0,0648 0,00014)V 5 C MF ± G zfe 5 C MF ( 5110,6 ± 69,)J/mol ( 0,0648 ± 0,001395) J/mol G ( 5,11 0,7)kJ/mol ±

11 ± Ebből z dtból láthtó, hogy ebben cellábn ekció játszódik le önként! G ( 5,11 0,7)kJ/mol ( ) OH C6H 4O H Ag C6H 4 Ag

12 S hibhtáink számítás: EMF S zf zf b T ( ± t S ) ( , ±,0 4, ) ( ) ,089 ± 1,9664 J mol K p α b S (- 85,1± 1,9) J mol K vgy (-85 ± ) J mol K G hibhtáink számítás: A temodinmiki mennyiség számítás: G o FE 5 C MF RT ln [ ] H [ Ag ]

13 G hibhtáink számítás: Az elektomotoos eő hibhtáit is behelyettesítve: G 0, ( 0,0648 ± 0,001395) 8,314 98,15 ln 3 10 ([ ( 0,0648 ± 0,001395) ] 831) J/mol ( 1770 ± 69)J/mol J/mol (-17,7 0,7)kJ/mol G ± A szögletes záójelben lévő mennyiséget má G számításko megdtuk, így most kevesebb munkávl kpjuk végeedményt. A többi temodinmiki mennyiség számításánál fentiekkel nlóg módon jáunk el.

14 A temodinmiki egyensúlyi állndó hibhtái: Mivel G RT ln K hol K cellekció egyensúlyi állndój. Így K számíthtó következő egyenlet lpján: K exp G RT (Temészetesen G -t előjelhelyesen kell behelyettesíteni.) Itt háom lépésben kpjuk hibhtáokt. Előszö G -t helyettesítjük be, mjd hibhtál növelt, illetve csökkentett étéket. Ezzel háom db K -t kpunk. A hibhtáokt z elsőként kpott dthoz képest djuk meg pozitív és negtív iánybn.,

15 K exp ,314 98,15 17, K exp 1141,4 K exp 1415, 4 8,314 98,15 8,314 98,15 innen hibhtáok: K ( 0,14 ) 3 1,7 ± 0,13 10 Amint z eedmény muttj nem szimetikus hibhtáokt kpunk mint z előzőekben, met itt nemlineáis függvénynyel számolunk. A G hibhtáink növekedésével nő ez z sszimeti, csökkenésével pedig el is tűnhet (leglábbis hibhtá második jegyében nem jelentkezik).

Hasonló dokumentumok

AZ EGYENSÚLYI ÁLLANDÓ HMÉRSÉKLET ÉS NYOMÁSFÜGGÉSE

AZ EGYENSÚLYI ÁLLANDÓ HMÉRSÉKLET ÉS NYOMÁSFÜGGÉSE AZ EGYENSÚLYI ÁLLANDÓ HMÉRSÉLE ÉS NYOMÁSFÜGGÉSE A mésékletfüggés Egyensúlybn: zz G + R ln egyensúlyi G + R ln Átlkítv: ln G R A stndd ekció szbdentli kifejezését sználv ideális gázok: ln R µ vgy áltlábn