Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Определение ЭДС гальванического элементаИ потенциалов отдельных электродов В зависимости от концентрации растворов Цель работы Усвоить теоретические сведения о природе электрохимического потенциала, влиянии ряда факторов на его величину; освоить методику экспериментального определения величины ЭДС гальванического элемента и потенциалов отдельных электродов; изучить зависимость потенциала электрода от концентрации электролита; сравнить полученные данные с теоретическими расчетами.
Вопросы коллоквиума 1. Причины возникновения скачка потенциала на границе проводник первого рода – электролит. 2. Физический смысл величины электродного потенциала. Стандартный электродный потенциал. Связь величины ЭДС гальванического элемента с термодинамическим потенциалом. 3. Зависимость электродного потенциала и ЭДС гальванического элемента от концентрации электролита (уравнение Нернста). Вывод уравнения Нернста. 4. Типы электродов. 5. Концентрационные гальванические элементы.
Приборы и реактивы
1. Потенциометр постоянного тока P 363; 2. Насыщенный раствор KCl; 3. Соли для приготовления электролита (CuSO4 ∙5H2O, ZnSO4∙7H2O); 4. Сосуды для электродов – 2шт., электроды (медный и цинковый) с присоединенными к ним проводниками – 2 шт.; 5. Мерные цилиндры на 100 см3 – 2 шт., лабораторная посуда. Методика выполнения работы и её обоснование
Принципиальная схема установки Экспериментальная установка для определения величины ЭДС гальванического элемента и потенциалов отдельных электродов включает в себя электролитическую ячейку и изображенный на рисунке потенциометр постоянного тока P 363. Потенциометр состоит из трех блоков: измерительного блока (БИ), автокомпенсатора напряжения (АК), блока усилителя и стабилизатора напряжения (СН). Подготовка потенциометра к работе Осматривают панель блока измерения (БИ) и блока автокомпенсатора (АК). Два ряда (U1 и U2) измерительных декадных переключателей (блок БИ) должны быть установлены на отметке 0. В зависимости от того, какие клеммы используются в работе (X1 или X2), измерения производят с помощью соответствующего ряда декадных переключателей (U1 или U2). Кнопка “измерение” блока (АК) должна быть в отжатом положении, ручку чувствительности блока (АК) устанавливают в положение 1. Включают все блоки потенциометра в сеть и прогревают их перед началом измерения не менее 40 минут. Порядок работы на потенциометре (ручка чувствительности блока АК находится в положении 1) 1. Соблюдая полярность подключают источник измерения ЭДС к зажимам X1, ставят переключатель рода работы в положение X1 (блок БИ). 2. Нажимают и зафиксируют кнопку “измерение” на блоке АК. 3. Посредством декадного переключателя И1 (блок БИ) компенсируют измеряемую ЭДС так, чтобы стрелка выходного прибора блока АК была подведена к нулю. 4. Переводят ручку чувствительности блока АК в положение 2 и посредством декадного переключателя И2 компенсируют измеряемую ЭДС. (подобно п.3). 5. Переводят ручку чувствительности в положение 3 и посредством декадного переключателя И3 компенсируют измеряемую ЭДС. 6. Последовательно увеличивая чувствительность переключением до положения 5 и, компенсируя декадными переключателями И4 – И5, заканчивают измерение ЭДС гальванического элемента. 7. По окончании измерения производят отсчет (записывают показания с декадных переключателей) измеряемой ЭДС. 8. Возвращают переключатель “чувствительность” блока АК в положение 1. 9. Ставят декадные переключатели И1 – И5 в положение 0. После выполненных операций 8 и 9 можно производить отключение источника измеряемой ЭДС и другие работы по подготовке к следующим замерам. 10. Для определения потенциалов отдельных электродов, подключают к потенциометру на клеммы X1 контакты от исследуемого и вспомогательного электродов и проводят измерение подобно п.1–9.
Порядок выполнения работы
1. В соответствии полученным заданием готовят исходные растворы электролитов для полуэлементов гальванической ячейки. На аналитических весах взвешивают заданное количество соли, помещают ее в колбу или стакан и заливают рассчитанным и отмеренным мерным цилиндром количеством дистиллированной воды. Перемешивая стеклянной палочкой, растворяют соль и получают раствор. 2. Берут электроды и зачищают их наждачной бумагой. Промывают водой. 3. Взяв ячейку полуэлемента в левую руку таким образом, чтобы сильфон ячейки был сверху, а сосуд наклонен отверстием ячейки вправо, заливают раствор электролита на ¾ объема ячейки. Не изменяя положение ячейки, вставляют электрод в ячейку и небольшим усилием, покручивая под углом, вводят пробку в ячейку. Чтобы убедиться что пробка хорошо закрывает ячейку, наклоняют ее и, смотрят, весь ли периметр пробки смочен раствором. После этого полуэлемент ставят вертикально и подносят носик сильфона к цилиндру. 4. Если сильфон полуэлемента не заполнен электролитом, посредством зажима необходимо разгерметизировать ячейку и ввести небольшое количество воздуха. Разряжение в сосуде уменьшится, и сильфон будет наполнен раствором. Полуэлемент устанавливают в подставку таким образом, чтобы сильфон был погружен в стакан с хлористым калием, и носик его находился в растворе хлористого калия. Таким же образом готовят второй полуэлемент. 5. Присоединяют клеммы проводников от электродов к потенциометру, пользуясь руководством для работы с потенциометром. 6. При определении потенциалов отдельных электродов составляют гальванический элемент полуэлемента исследуемого и вспомогательного электродов. Вспомогательный электрод помещают в стакан с хлористым калием. 7. Подсоединяют проводники измеряемого и вспомогательного электродов к клеммам X1, (убрав один из электродов от клеммы) и проводят измерение ЭДС вновь собранного гальванического элемента (измеряемый электрод – вспомогательный электрод). 8. Закончив все измерения с данной концентрацией электролита в полуэлементах, отсоединяют от клеммы X1 тот полуэлемент, в котором необходимо сменить электролит. 9. Промывают электрод водой, зачищают снова наждачной бумагой и еще раз промывают. 10. Готовят новый раствор электролита путем разбавления исходного и, аналогично п.3, готовят полуэлемент с другой концентрацией электролита. 11. Собирают из полуэлементов гальваническую ячейку и измеряют ЭДС этого гальванического элемента. 12. Полученные при измерении потенциалы отдельных электродов относительно хлоридсеребряного электрода (ХСЭ) пересчитывают относительно водородного электрода. Если исследуемый электрод подсоединен к клемме “+”, а хлоридсеребряный к “–“, то выполняется уравнение , где – потенциал электрода относительно стандартного водородного электрода; – потенциал хлоридсеребряного электрода относительно стандартного водородного электрода. Потенциал ХСЭ электрода принимают равным 197мВ. Если исследуемый электрод присоединен к клемме “–“, а ХСЭ электрод к клемме “+ ‘’, то выполняется уравнение . 13. По уравнению Нернста рассчитывают потенциалы отдельных электродов для различных концентраций с учетом активностей ионов в растворе. 14. Зная рассчитанные значения потенциалов отдельных электродов, рассчитывают ЭДС гальванического элемента для различных концентраций E расч. = E катода – E анода. 15. Данные заносят в таблицу.
Рекомендуемый вид таблицы
Рис. Схема потенциометра:1–переключатель чувствительности; 2 – выходной прибор; 3 – переключатель рода работы; 4 – декадные переключатели; 5 – клеммы. Приложения
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-11; просмотров: 97; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.21.104.72 (0.005 с.) |