более положительный электродный потенциал, он должен рассматриваться как правый полуэлемент в схеме источника тока. Это позволяет записать схему источника тока следующим образом:

Осуществимость этой реакции можно предсказать также, основываясь на рассмотрении электрохимического ряда напряжений металлов. Поскольку медь располагается в этом ряду выше серебра, она является более сильным восстановителем. Следовательно, медь должна восстанавливать серебро, а не наоборот.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ΔG

В разд. 5.3 было указано, что для самопроизвольного протекания реакции она должна характеризоваться отрицательной величиной изменения свободной энергии Гиббса ΔG. Численная величина ΔG является мерой способности реакции к самопроизвольному протеканию, т. е. мерой осуществимости реакции. Величина ΔG ° связана с константой павновесия уравнением Вант Гоффа

Константа равновесия окислительно-восстановительной реакции, включающей перенос z электронов, связана с э.д.с. химического источника тока, в котором она протекает, уравнениемНернста

Из этих двух уравнений находим

Полученное соотношение позволяет использовать экспериментально установленные стандартные электродные потенциалы для вычислений значений ΔG° и, следовательно, для вычисления максимальной электрической работы, которую может выполнить рассматриваемый химический источник тока.

Пример

Вычислим максимальную работу, которую может выполнить элемент Даниэля при стандартных условиях, если известно, что

Решение

Для решения этой задачи вычислим ΔG° с помощью уравнения (11). Реакция, протекающая в рассматриваемом источнике тока, описывается уравнением

Итак, максимальная работа, которую можно получить в результате переноса двух молей электронов от одного моля цинка к одному молю иоиов меди(II), равна 212 кДж.

Оглавление: