Виконання роботи. Задача 1. Визначення електродних потенціалів та ЕРС елементу

Задача 1. Визначення електродних потенціалів та ЕРС елементу.

Мета роботи: визначити ЕРС гальванічного елементу Даніеля – Якобі і електродних потенціалів цинкового та мідного електродів.

Збирають елемент Даніеля – Якобі. В одну із пробірок наливають кілька мл 1 - моляльного розчину (1m) ZnSO₄ і занурюють цинковий електрод, в другу – приблизно такий самий об’єм 1 - моляльного розчину (1m) CuSO₄ і занурюють мідний електрод. Електроди заздалегідь зачищають наждаковим папером, промивають дистильованою водою і осушують фільтрувальним папером.

Для визначення потенціалів окремих електродів (цинкового та мідного) їх з’єднують з каломельним за допомогою зігнутої трубки (сифона), яка заповнена концентрованим розчином KCl у желатині. ЕРС одержаних елементів вимірюють високоомним вольтметром.

1. Схема елементу для вимірювання потенціалу цинкового електрода:

(-) Zn| ZnSO₄ || KCl | Hg₂Cl₂, Hg (+). Е_пр.(1) = В.

1 m

Виходячи з рівняння (6.1), .

Теоретичне значення потенціалу цинкового електрода () обчислюють за рівнянням Нернста (6.4), враховуючи, що при Т = 298 К = - 0,763 В.

Знаходять відносну похибку експерименту 1.

2. Схема елементу для вимірювання потенціалу мідного електрода:

(-) Hg, Hg₂Cl₂ | KCl || CuSO₄ | Cu (+). Е_пр.(2) = В.

1m

Виходячи з рівняння (6.1), .

Теоретичне значення потенціалу мідного електрода () обчислюють за рівнянням Нернста (6.4), враховуючи, що при Т = 298 К = 0,337 В.

Знаходять відносну похибку експерименту 2.

3. Вимірюють ЕРС елементу Даніеля – Якобі.

Схема елементу Даніеля – Якобі для вимірювання ЕРС:

(-) Zn| ZnSO₄ || CuSO₄ | Сu (+). Е_пр.(3) = В.

1 m 1m

Розраховують теоретичне значення ЕРС елементу за формулою

Е_теор. = - ,

враховуючи раніше обчислені теоретичні значення електродних потенціалів.

Знаходять відносну похибку експерименту 3.

Задача 2.Визначення ЕРС концентраційного елементу.

Мета роботи: експериментально визначити та теоретично розрахувати ЕРС концентраційного елементу, який складається з двох металевих електродів.

Збирають гальванічний елемент з двох однакових електродів (мідних, цинкових, срібних тощо) у відповідних розчинах різних концентрацій (за вказівкою викладача). Вимірюють його ЕРС і порівнюють з теоретичною величиною, яка розраховується за рівнянням (6.5). Визначають відносну похибку.

ЛІТЕРАТУРА: 1, с. 203 – 213; 4, с. 276 – 294; 7, с. 130 -131, 143 – 147.