Tính toán biến thiên enthalpy và thế động áp của phản ứng trong pin Pb/Hg2SO4
Phản ứng trong pin Pb/Hg2SO4 là một phản ứng oxi-hoá khử, trong đó Pb bị oxi-hoá thành PbSO4 và Hg2SO4 bị khử thành Hg. Để tính toán biến thiên enthalpy và thế động áp của phản ứng, chúng ta sẽ sử dụng sức điện động và hệ số nhiệt độ của phản ứng. a. Biến thiên enthalpy của phản ứng: Biến thiên enthalpy của phản ứng có thể được tính bằng công thức: ΔH = -nFE Trong đó: - ΔH là biến thiên enthalpy của phản ứng (kJ/mol) - n là số mol electron tham gia phản ứng - F là hằng số Faraday (96,485 kC/mol) - E là sức điện động của phản ứng (V) Với sức điện động của phản ứng là 0,967V và số mol electron tham gia phản ứng là 2 (do 2 electron được chuyển từ Hg2SO4 sang Pb), ta có: ΔH = -2 * 96,485 * 0,967 = -186,9 kJ/mol Vậy, biến thiên enthalpy của phản ứng là -186,9 kJ/mol. b. Biến thiên thế động áp của phản ứng: Biến thiên thế động áp của phản ứng có thể được tính bằng công thức: ΔE = -ΔH/T Trong đó: - ΔE là biến thiên thế động áp của phản ứng (V) - ΔH là biến thiên enthalpy của phản ứng (kJ/mol) - T là nhiệt độ (K) Với biến thiên enthalpy của phản ứng là -186,9 kJ/mol và hệ số nhiệt độ của sức điện động là 1,74 * 10^-4 V/K, ta có: ΔE = -(-186,9) / (25 + 273) * (1,74 * 10^-4) = 0,013 V Vậy, biến thiên thế động áp của phản ứng là 0,013 V. Trong pin Pb/Hg2SO4, phản ứng xảy ra theo phương trình: Pb(s) + Hg2SO4(s) → PbSO4(s) + 2Hg(l) Với biến thiên enthalpy của phản ứng là -186,9 kJ/mol và biến thiên thế động áp của phản ứng là 0,013 V, ta có thể tính toán biến thiên năng lượng và hiệu suất của pin. Tuy nhiên, để tính toán chi tiết hơn, cần có thêm thông tin về dung lượng của pin và các yếu tố khác liên quan.