Question

В гальваническом элементе при 298 К протекает реакция: Cd + 2AgCl = CdCb + 2Ag.
Найти изменение энтропии реакции, если стандартная ЭДС элемента ЕО = 0.6753 В, а стандартные
теплоты образования Cdch и AgCI равны –389.7 и -126.9 кДж/моль соответственно.

Answer 1

Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца:

ΔG = ΔH - TΔS

где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, T - температура в Кельвинах, ΔS - изменение энтропии.

Первым шагом необходимо определить ΔH реакции, используя стандартные теплоты образования соответствующих веществ. Для этого нужно учесть, что уравнение реакции включает удвоенное количество AgCl, поэтому мы должны умножить стандартную теплоту образования AgCI на 2.

ΔH = (1 * ΔH_CdCb) + (2 * ΔH_AgCI) - (1 * ΔH_Cd) - (2 * 0)

ΔH = (1 * -389.7) + (2 * -126.9) - (1 * 0) - (2 * 0) = -389.7 - 253.8 = -643.5 кДж/моль

Далее, используя уравнение Нернста:

ΔG = -nFΔE

где ΔG - изменение свободной энергии, n - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае n = 2), F - постоянная Фарадея (9.6485 * 10^4 Кл/моль), ΔE - изменение напряжения (ЭДС).

Мы можем найти ΔG с помощью данного уравнения и известного значения ЭДС:

ΔG = -2 * (9.6485 * 10^4) * 0.6753

ΔG = -1.3067 * 10^5 Дж/моль

Наконец, используя уравнение Гиббса-Гельмгольца, мы можем вычислить ΔS:

ΔG = ΔH - TΔS

ΔS = (ΔH - ΔG) / T

ΔS = (-643.5 * 10^3 - (-1.3067 * 10^5)) / 298

ΔS = (-643.5 * 10^3 + 1.3067 * 10^5) / 298

ΔS = 0.2209 * 10^5 / 298

ΔS = 0.7414 кДж/(моль * К)

Таким образом, изменение энтропии реакции составляет 0.7414 кДж/(моль * К).