Elektokémi 04. Cellekció potenciálj, elektódekció potenciálj, temodinmiki pméteek meghtáozás péld Láng Győző Kémii Intézet, Fiziki Kémii Tnszék Eötvös Loánd Tudományegyetem Budpest
Az elmélet lklmzás konkét cellekció A cellekcióekció: C 6 H 4(OH) Ag C6H 4O H Ag
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.
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
AZ ELMÉLETI ÖSSZEFÜGGÉSEK ALKALMAZÁSA: TERMODINAMIKAI PARAMÉTEREK SZÁMÍTÁSA GALVÁNCELLA ELEKTROMOTOROS ERÉJÉNEK HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSÉBŐL (dott x -hez ttozó y éték hibhtáink becslése)
A 10-3 M Ag ion ttlmú glváncell elektomotoos eejének hőmésékletfüggésének méése soán kpott dtok: -0,015-0,00-0,05 E MF /V -0,030-0,035-0,040 0 5 10 15 0 5 30 35 40 45 50 55 T/ C Egy glváncell elektomotoos eejének hőmésékletfüggése
95%-os sttisztikus biztonság mellett: α 5 %, f n- 11, t α, Az illesztett egyenes egyenlete: E MF ( -4 4,4088 10 V/ ) T 0,015460 V C A szóások: meedekség szóás: 6 Sb 4,6311 10 V / C eziduális szóás: S eziduális 1,5619 10-4 V
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
Az Y szóásánk számítás és z hhoz szükséges segédmennyiségek képzése x 35,0 S y 1,5619 10 1 13 100 1137,5 6,341 10 5 4 V
Az elektomotoos eő hibhtái: E 5 C MF ( 5 0,0648 ±,0 6,341 10 ) ( 0,0648 ± 0,001395)V V E G hibhtáink számítás: ( 0,0648 0,00014)V 5 C MF ± G zfe 5 C MF 96485 ( 5110,6 ± 69,)J/mol ( 0,0648 ± 0,001395) J/mol G ( 5,11 0,7)kJ/mol ±
± 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
S hibhtáink számítás: EMF S zf zf b T 96485 ( ± t S ) ( -4-6 4,4088 10 ±,0 4,6311 10 ) ( ) -1-1 85,089 ± 1,9664 J mol K p α b S -1-1 -1-1 (- 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 ]
G hibhtáink számítás: Az elektomotoos eő hibhtáit is behelyettesítve: G 0,1 96485 ( 0,0648 ± 0,001395) 8,314 98,15 ln 3 10 ([ 19970 ( 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.
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.,
K exp 1770 8,314 98,15 17,3 17451 17989 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).