Электродвижущая сила (ЭДС) элемента Al/Cu

Содержимое статьи:

E = E° - (RT/nF) * ln(Q)

где:

• E° - стандартная ЭДС элемента
• R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
• T - температура в Кельвинах
• n - число электронов, участвующих в реакции
• F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль)
• Q - реакционный коэффициент
  Для элемента Al/Cu:
• E° = 1,67 В
• T = 298 К
• n = 3 (три электрона участвуют в реакции Cu²⁺ + 3e⁻ → Cu)
• Q = [Cu²⁺]/[Al³⁺] = 0,01 моль/л / 0,01 моль/л = 1
  Подставляя значения, получаем:
  

  E = 1,67 В - (8,314 Дж/(моль·К) * 298 К / (3 * 96 485 Кл/моль)) * ln(1)

  E = 1,67 В

  Сравнение с ЭДС стандартного элемента ЭДС стандартного элемента (когда концентрации ионов металлов равны 1 моль/л) составляет 1,67 В. Рассчитанная нами ЭДС для реального элемента с концентрацией ионов 0,01 моль/л также составляет 1,67 В. Это означает, что в данном случае не наблюдается заметного снижения ЭДС из-за изменения концентраций ионов.