ダニエル電池について

質問

はじめまして。t--heiと申します。
初投稿で、いろいろわからないことが多いので、失礼に当たるときがあるかもしれませんがヨロシクお願いします。

いまボクは大学３年なんですが、ダニエル電池の起電力を測定する実験を先日行なったんですが、どうにもわからないところがあるので、質問させていただきたいと思います。

液温を０℃～４０℃まで変化させながら７点のプロットをとり、その近似直線を求めたんですが、その７点の温度から出した理論値の近似直線とかなりズレがあって、その理由がどうにもわかりません。

理論値の近似直線は傾きが1.113×10-4で、実験値の近似直線の傾きは2.327×10-3でした。
グラフにしてみると、その差が一目瞭然で、このことをレポートで考察しないといけないみたいなんです。

理論的には液温にほとんど関係ないはずなのに、実験では液温に明らかに依存しているように見えるんですがだれか分かる方いませんか？？

ちなみに、実験装置は、ビーカーに0.5MのCuSO4、別のビーカーに0.005MのZnSO4を入れ、塩橋でつないだだけの装置でした。

よろしくお願いしますｍ(。≧Д≦。)ｍ

回答No.3

c80s3xxx

> じゃあ下式のＥ0は定数ではなくて、温度の関数ってことですか？？

当然．
ΔG°= zFE°
そして，ΔG°= ΔH°- TΔS°
さらに，ΔH°だって ΔS°だって一般的には温度の関数．

> ところで、Ｅ0の値ってどうやって求めればいいんですか？？

一般的には反応に与るすべての化学種の活量が1になるような条件を作って，実測．

お礼

そうなんですか！！
わかりました！考察にそのようなことを自分なりに書いてみます!!
ホント丁寧にありがとうございました！
また何かわからないことがあったときにはお願いしますｍ(_ _)ｍ

回答No.2

c80s3xxx

> 液温(℃)を横軸に、起電力(V vs.SHE)を縦軸に取ったグラフです。

ダニエル電池の起電力を計っているのに，vs. SHE とは？

> Ｅ0=1.100Vで、

E0 は反応の標準 Gibbs エネルギー変化の意味があり，当然温度依存ですが．

補足

>ダニエル電池の起電力を計っているのに，vs. SHE とは？

すいません。完全な勘違いです！！普通にＶとして考えてくれて結構です！

> E0 は反応の標準 Gibbs エネルギー変化の意味があり，当然温度依存ですが．

そうなんですか！じゃあ下式のＥ0は定数ではなくて、温度の関数ってことですか？？
Ｅ=Ｅ0－RT/zF×ln〔a(Ｚｎ2+)/a(Ｃｕ2+)〕

ところで、Ｅ0の値ってどうやって求めればいいんですか？？

回答No.1

c80s3xxx

なにをどうプロットして，どういう傾きを求めたのかもわかりませんが．．．

> 理論的には液温にほとんど関係ないはずなのに、

その根拠は?

補足

>なにをどうプロットして，どういう傾きを求めたのかもわかりませんが...

わかりにくくてすいません！
液温(℃)を横軸に、起電力(V vs.SHE)を縦軸に取ったグラフです。

>その根拠は?
ダニエル電池の起電力は、Nernstの式から
Ｅ=Ｅ0－RT/zF×ln〔a(Ｚｎ2+)/a(Ｃｕ2+)〕
aは活量、Ｅ0=1.100Vで、0～40℃における理論起電力を算出したところ、1.131～1.135Vでした。しかし実験で得られた起電力は1.038～1.136Vとなりました。これをグラフにすると質問で述べたように、傾きに明らかな違いがありました。この違いがなぜ生まれたのかがわからないんです(×～×)