Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2017-09-30 | 575 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Преподаватель выдает студенту два металлических электрода. Студент составляет два гальванических элемента, состоящих из электрода сравнения и исследуемого металлического электрода. В один стакан следует налить раствор соли, катион которой соответствует металлическому электроду (если выдан цинковый электрод, то следует взять водорастворимую соль цинка, например, ZnSO4). В этот же стакан поместить металлический электрод, очищенный наждачной бумагой, промытый дистиллированной водой и просушенный фильтровальной бумагой.
В другой стакан налить насыщенный раствор хлорида калия и поместить в него электрод сравнения (каломельный электрод). Два стакана соединить агар-агаровой трубкой, которая замыкает внутреннюю цепь, являясь проводником ионов. Внешняя цепь замыкается при подключении электрода сравнения и рабочего электрода к цифровому вольтметру. Схема установки представлена на рис. 4.
|
Каломельный электрод можно выразить схемой: , где - соль ртути, называемая каломелью.
Электродная реакция: ⇄ .
Общая схема гальванического элемента
Катод (+) (–) Анод.
Слева, как правило, записывается металл, играющий в гальваническом элементе роль катода, а справа - роль анода.
Установка готова для измерения равновесного электродного потенциала металла. Через 3…5 минут следует измерить напряжение с помощью вольтметра (7) (рис. 4) и записать показание прибора в лабораторную тетрадь. Затем отключить прибор, вынуть из раствора металлический электрод (3), снять агар-агаровый мостик (6), и вылить использованный раствор соли (2) из стакана (1) в соответствующий сосуд, где хранится раствор. Электрод сравнения (4), не вынимая из раствора KCl (5) во избежание его порчи, после окончания работ необходимо сдать лаборанту или преподавателю.
|
Вольтметр показывает значение ЭДС цепи (e). Известно, что
e = jк - jа. (10)
Если потенциал исследуемого металла имеет более положительное значение (jк), чем величина электрода сравнения (jа), то
. (11)
Из этого уравнения можно рассчитать равновесный потенциал рабочего электрода по формуле
. (12)
Для этого необходимо знать равновесный потенциал электрода сравнения (в нашем случае – равновесный потенциал каломельного электрода - ). Эти данные при различных температурах для насыщенного раствора приведены в табл. 1.
Таблица 1
Стандартные величины потенциала каломельного электрода
при температурах от 10 до 29 °С насыщенного раствора
Температура, 0С | |||||
0,2536 | 0,2529 | 0,2523 | 0,2516 | 0,2510 | |
Температура, 0С | |||||
0,2503 | 0,2497 | 0,2490 | 0,2483 | 0,2477 | |
Температура, 0С | |||||
0,2471 | 0,2464 | 0,2458 | 0,2451 | 0,2445 | |
Температура, 0С | |||||
0,2438 | 0,2431 | 0,2425 | 0,2418 | 0,2412 |
По уравнению Нернста (1), приведенному в теоретической части лабораторной работы, рассчитывают теоретическое значение равновесного электродного потенциала исследуемого металла. Необходимые данные о стандартных величинах электродных потенциалов исследуемых металлов приведены в табл. 2.
Таблица 2
Стандартные величины электродных потенциалов металлов
в водных растворах при 25°С
Электрод | Электродная реакция | , В |
Li+/Li | Li+ + = Li | -3,045 |
Rb+/Rb | Rb+ + = Rb | -2,925 |
K+/K | K+ + = K | -2,925 |
Cs+/Cs | Cs+ + = Cs | -2,923 |
Ba+2/Ba | Ba+2 + 2 = Ba | -2,906 |
Ca+2/Ca | Ca+2 + = Ca | -2,866 |
Na+/Na | Na+ + = Na | -2,714 |
Продолжение табл. 2
Mg+2/Mg | Mg+2 + 2 = Mg | -2,363 |
Al+3/Al | Al+3 + 3 = Al | -1,662 |
Ti+2/Ti | Ti+2 + 2 = Ti | -1,628 |
Mn+2/Mn | Mn+2 + 2 = Mn | -1,180 |
Cr+2/Cr | Cr+2 + 2 = Cr | -0,913 |
Zn+2/Zn | Zn+2 + 2 = Zn | -0,763 |
Cr+3/Cr | Cr+3 + 3 = Cr | -0,744 |
Fe+2/Fe | Fe+2 + 2 = Fe | -0,440 |
Cd+2/Cd | Cd+2 + 2 = Cd | -0,403 |
Co+2/Co | Co+2 + 2 = Co | -0,277 |
Ni+2/Ni | Ni+2 + 2 = Ni | -0,250 |
Sn+2/Sn | Sn+2 + 2 = Sn | -0,136 |
Pb+2/Pb | Pb+2 + 2 = Pb | -0,126 |
Fe+3/Fe | Fe+3 + 3 = Fe | -0,036 |
2H+ /H2 | 2H+ + 2 = H2 | |
Cu+2/Cu | Cu+2 + 2 = Cu | +0,337 |
Cu+/Cu | Cu+ + = Cu | +0,521 |
Ag+/Ag | Ag+ + = Ag | +0,799 |
Hg+2/Hg | Hg+2 + 2 = Hg | +0,854 |
Pt+2/Pt | Pt+2 + 2 = Pt | +1,200 |
Au+3/Au | Au+3 + 3 = Au | +1,498 |
Au+/Au | Au+ + = Au | +1,691 |
|
Сравните теоретическое и экспериментальное значения потенциалов выданных Вам металлов. Сделайте вывод и объясните, почему измеренная величина потенциала не равна расчетной. Найдите относительную ошибку измерения (П, %) по формуле
. (13)
Полученные данные поместите в табл. 3 и покажите преподавателю.
Таблица 3
Сводная таблица определения электродных потенциалов металлов
Исследуемый металл | Концентрация иона данного металла в растворе электролита, моль/л | Показание вольтметра, В | Практическое значение равновесного электродного потенциала металла jпр ., В | Теоретическое значение электродного потенциала металла jтеор ., В | Относительная ошибка измерения, П, % |
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!