电动势与温度的关系
根据热力学理论,电池平衡电动势的温度系数是由热力学数据决定的,遵从下列关系:
dE__ A5(1-19)=-dE1a(AG)
dT nFa7a(AG)=-ASaT
蓄电池的成流反应设为式(1-11). 则根据热力学数据,可算出标准状态下,电池反应的熵变
aS= AH-AG=44.29J/(K . mol)dE_ AS
44.29 =0.0029292/K =0. 2295mV/KF
2 x 96487
任意温度T下的电池平衡电压是
E(T) =E(298. 2K) +dE/dT(T- 298.2)
式认为温度系数是恒定的。这个假设表述了一个粗略的近似值,对于有关蓄电池体系,电动势的温度系数很小,实际上它的影响一般忽略不计。铅酸蓄电池的电动势也可以用平衡状态下正极的电极电位与负极的电极电位的差来表示。
正极反应为
PbO, +HSO; +3H* +2e~ = PbSO。+2H2O
根据能斯特方程,正极的电极电位为
RIn4Pna/PhSO, =PnQynS0, +n
负极反应为(按氧化态+ne =还原态表示)
PbSO, +H° +2e" = Pb + HSO4
根据能斯特方程,负极的电极电位为
Pn/ms0二甲rnso4+RTnF
电池的电动势等于正极的电极电位减去负极的电极电位:
E= 4Pm0yn8O% - φPuvMSO4
将式(1-24)、式(1-26)代人式(1-27)中E=qhisyma, - 4inm + HTInnF" aneorE=E" +RTan..
tsor=E° +0. 0591g母g. . GnsognF
式中E°- - 标准状态下的电动势:a一该下标物质的活度。
标准状态下的电动势E°可用正负极的电极电位求得,正负极的电极电位不同浓度下的电极电位,求出该浓度下的电池电动势。
文章关键词:电池电动势,圣阳蓄电池