The solution at revision #19150 of , by emixter. This is not the current version.

Условие

8.2.30. При растворении цинка в выделяется Дж/моль тепла, на выделение меди из требуется затратить энергии Дж/моль. Казалось бы, ЭДС элемента Даниэля можно рассчитать, приравнивая разность этих значений энергий протекшему заряду, умноженному на ЭДС. Вычислите ЭДС таким образом с точностью до 1 %. Однако истинное значение ЭДС оказывается большим (при нормальной температуре оно равно 1,09 В.). В чем дело? Откуда берется энергия?

Решение

Про гальванические элементсы в общем и про элемент Даниэля в частности рекомендую почитать Сивухина т.3 параграф 96. Схема элемента Даниэля показана на рисунке:

На поверхности цинковой пластины возникает двойной электрический слой:

На поверхности медной пластины также возникает двойной электрический слой:

Полная реакция в элементе Даниэля имеет вид:

Энергия, выделяющаяся при замещении одного моля меди цинком:

Джмоль

В данной окислительно-восстановительной реакции переносится 2 моля электронов. Поэтому полный заряд, что переносится:

Кл

Приравнивая электрическую работу химической энергии:

В

С точностью до 1 % расчетное значение равно В.

Истинная ЭДС 1,09 В оказывается больше расчетной по той причине, что элемент Даниэля поглощает тепло из окружающей среды, превращая эту тепловую энергию в дополнительную электрическую работу.

Ответ

В. Есть приток тепла от окружающей среды.