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.
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).