70 likes | 267 Views
Thermodynamica. tutoruur 3 28-02-2014 Elektrochemie. Elektrische cellen. Wet van Nernst. ∆ r G = - ν F∆ E cel. Voor elektrische cel bij p,T constant:. ν = aantal elektronen in halfreacties F= constante van Faraday = 96485 C/mol ∆ E cel = bronspanning van de cel.
E N D
Thermodynamica tutoruur 3 28-02-2014 Elektrochemie
Elektrische cellen Wet van Nernst
∆rG = -νF∆Ecel Voor elektrische cel bij p,T constant: ν = aantal elektronen in halfreacties F= constante van Faraday = 96485 C/mol ∆Ecel= bronspanning van de cel Voor spontaan proces geldt: ∆rG ≤ 0 (T,p constant) Dus voor een stroomleverende cel (batterij) moet gelden: ∆Ecel≥ 0(T,p constant)
Bij tabelomstandigheden ∆GƟ = -νF∆EcelƟ Redoxtabel T=298 K en p = pƟen alle activiteiten a=1 Standaard Daniëlcel: Zn(s) | Zn2+ || Cu2+ | Cu(s) ∆EcelƟ = 0,34 – (– 0,76) = 1,10 V
Als p≠pƟ en/of a≠1 , dan een correctie toepassen : Geen tabelomstandigheden Voor totaal: ∆Ecel = ∆EcelƟ – RT/νF lnQ Q= reactiequotiënt (lijkt op concentratiebreuk) • Per elektrode:Ox + ν e-→ Red • E = EƟ – RT/νF lnQ E= elektrodepotentiaal Q heeft betrekking op de halfreactie
Bijvoorbeeld: de nikkel chroombatterij Ni2+ + 2e-→ Ni Cr → Cr3+ + 3e- 3 Ni2+ + 2 Cr → 3 Ni + 2 Cr3+ 3x 2x ν = 6 en Als de activiteiten bekend zijn kun je de spanning berekenen via: ∆Ecel = ∆EcelƟ – RT/νF lnQ
Antwoorden • 1. 1,14 V • 2. 2,33 V • 3. • a. 12,246 V • b. 0,946 • 4. pH = 0,86