4 3 Термодинамика гальванического элемента, ч 2

YOUTUBE · 19.11.2025 07:50

Ключевые темы и таймкоды

Возникновение разности потенциалов

0:04
  • В гальваническом элементе возникает разность потенциалов между двумя электродами из-за разной разности потенциалов между ними.

Схема гальванического элемента

0:49
  • Схема гальванического элемента записывается от анода к катоду, где анод - цинковая пластина, катод - медная пластина, и между ними солевой мостик.

Полное уравнение реакции

2:17
  • Полное уравнение реакции в гальваническом элементе: цинк + медь двухзарядная = цинк двухзарядный + медь.

Физико-химические характеристики гальванического элемента

3:29
  • В гальваническом элементе один моль цинка окисляется и один моль меди восстанавливается, а заряд, прошедший через проводник, равен числу Фарадея умноженному на количество молей электронов.

Работа гальванического элемента

8:03
  • Работа гальванического элемента равна заряду, прошедшему через проводник, умноженному на электродвижущую силу.
  • Изменение энергии Гиббса гальванического элемента равно максимальной работе и равно произведению количества молей электронов на число Фарадея на электродвижущую силу.

Определение константы равновесия

12:09
  • В данной реакции, лежащей в основе работы гальванического элемента, константа равновесия записывается как концентрация цинка, деленная на концентрации ионов цинка, деленная на концентрацию ионов меди.

Формула для стандартной энергии гипса

14:01
  • Формула позволяет находить стандартную энергию гипса через константу равновесия.

Переход от стандартных условий к реальным условиям

14:42
  • Стандартная энергия гипса может быть выражена через константу равновесия в стандартных условиях и логарифм концентрации ионов.

Формула для нахождения электродвижущей силы

17:00
  • Электродвижущая сила гальванического элемента равна стандартной электродвижущей силе, умноженной на логарифм константы равновесия минус логарифм концентрации ионов восстановителя на концентрацию ионов окислителя.

Стандартная электродвижущая сила гальванического элемента

18:40
  • Стандартная электродвижущая сила гальванического элемента равна е-нулевое плюс рт, деленное на нф, умноженное на логарифм константы равновесия.

Уравнение Нернста

19:38
  • Уравнение Нернста позволяет рассчитать электродвижущую силу гальванического элемента в любых условиях
  • Стандартная электродвижущая сила гальванического элемента равна стандартной электродвижущей силе гальванического элемента при стандартных условиях (температура 298 К, атмосферное давление 1 атм, концентрации ионов равны 1 моль/л)

Преобразование уравнения Нернста

22:39
  • Уравнение Нернста можно преобразовать для упрощения расчетов
  • Упрощенное уравнение Нернста: электродвижущая сила равна стандартному потенциалу плюс 0.059/2 * десятичный логарифм отношения концентраций ионов окислителя и восстановителя

Температурный коэффициент гальванического элемента

26:43
  • Температурный коэффициент гальванического элемента равен изменению электродвижущей силы на единицу изменения температуры
  • Температурный коэффициент гальванического элемента можно рассчитать как изменение энтропии гальванического элемента на единицу изменения температуры, деленное на число Фарадея

Подведение итогов

31:11
  • Пять формул, которые необходимо знать для термодинамики гальванического элемента: уравнение Нернста, изменение энергии Гиббса, константа равновесия, изменение энтропии и изменение теплового эффекта
  • Эти формулы позволяют полностью охарактеризовать гальванический элемент и решить любые задачи с ним