ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ AG
В разд. 5.3 было указано, что для самопроизвольного протекания реакции она должна характеризоваться отрицательной величиной изменения свободной энергии Гиббса
. Численная величина
является мерой способности реакции к самопроизвольному протеканию, т. е. мерой осуществимости реакции. Величина
связана с константой равновесия реакции уравнением Вант Гоффа
Константа равновесия окислительно-восстановительной реакции, включающей перенос z электронов, связана с
химического источника тока, в котором она протекает, уравнением Нернста
Из этих двух уравнений находим
Полученное соотношение позволяет использовать экспериментально установленные стандартные электродные потенциалы для вычислений значений
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
с помощью уравнения (11). Реакция, протекающая в рассматриваемом источнике тока, описывается уравнением
Следовательно,
Учитывая, что
находим
Поскольку
Дж, имеем
Итак, максимальная работа, которую можно получить в результате переноса двух молей электронов от одного моля цинка к одному молю иоиов
равна 212 кДж.