Файл: Сборник лабораторных работ по Учебной дисциплине Физическая Химия Часть 1, часть 2.doc

12. Достать металлический электрод из раствора, протереть его насухо кусочком фильтровальной бумаги и погрузить в раствор концентрацией 0,02 моль/кг.

13. По новой замкнуть электрохимическую цепь при помощи электролитического мостика.

14. Определить значение ЭДС и занести его в таблицу экспериментальных данных.

15. Повторить п.п.12, 13 с другими концентрациями раствора соли металла.

Содержание протокола лабораторной работы

Название электролита и его формула.

Концентрация раствора соли металла (указана на емкости с электролитом).

Схема гальванического элемента:

(вместо Me и MeAn вписать свои данные).

Температура проведения эксперимента.

Таблица экспериментальных данных.

Элемент	С соли металла, моль/кг	ЭДС, мВ

Обработка результатов эксперимента

1. Величину

вычислить по формуле

, если φизм > 0

или

, если φизм < 0.

2. Для нахождения потенциала хлорсеребряного электрода при температуре опыта следует воспользоваться формулой:

.

3. Стандартный электродный потенциал вычисляют из уравнения Нернста:

,

где

 стандартный потенциал металлического электрода;

 активность иона данного металла, которую вычисляют по формуле:

;

 средний ионный коэффициент активности, который рассчитывают в зависимости от значения ионной силы раствора по уравнениям:

при значении I < 0,05 моль/кг

и

при значении I > 0,05 моль/кг,

где z₊ и z₋ – заряд катиона и аниона соответственно.

6. Погрешность вычисления стандартного потенциала по экспериментальным данным φ⁰_(эксп) вычисляют по уравнению:

,

где φ(изм) – погрешность измерения потенциала, φ(изм) = 1 мВ; С – погрешность приготовления раствора, С = 0,01; Т - погрешность измерения температуры, Т = 1 К.

7. Вычислить расчетную погрешность определения стандартного потенциала φ^o(расч) по формуле:

φ^o(расч) = |φ^o(эксп)  φ^o(табл)|,

φ⁰_(табл) – берут из справочника.

8. Полученные данные занести в таблицу:

Электрод	С, моль/кг	γ_±	φ^o(эксп)	φ^o(табл)	φ^o(эксп)	φ^o(расч)

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

Лабораторная работа № 13. Определение коэффициента активности электролита

Цель работы: определить среднеионный коэффициент активности электролита в растворе.

Сущность работы: определить э.д.с. элемента и потенциал металлического электрода в растворе соли. Коэффициент активности вычисляют по уравнению Нернста и сопоставляют со справочными данными.

Оборудование и реактивы. Потенциометр (иономер); электроды: медный, цинковый и свинцовый; хлорсеребряный электрод сравнения; химический толстостенный стакан объемом 75 мл – 4 шт. (для солей цинка, свинца, меди и насыщенного раствора нитрата калия); электролитический мост, заполненный насыщенным раствором нитрата калия; сульфат меди – раствор концентрацией 0,5 моль/кг; сульфат никеля, 0,5 н. раствор; нитрат свинца, 0,5 н. раствор; хлорид калия – насыщенный раствор; нитрат калия – насыщенный раствор; наждачная бумага.

Выполнение работы

Вариант 1.

1. Наждачной бумагой тщательно зачистить металлические электроды: медный, цинковый или свинцовый (по указанию преподавателя);

2. Собирать схему:

. Хлорсеребряный электрод подключить к клемме «+» потенциометра, медный, цинковый и свинцовый – к противоположной клемме. Растворы соединить электролитическим мостиком.

Если стрелка амперметра блока чувствительности отклонилась в отрицательную сторону, то этот факт отметить и поменять местами клеммы электродов. В этом случае значение Е_изм < 0.

3. Измерить с помощью потенциометра с точностью до 0,1 мВ электродвижущую силу элемента Е_изм.

А) установить переключатель чувствительности в положение «1».

Б) первую слева ручку магазина сопротивлений поворачивать вправо до того момента, когда стрелка амперметра блока чувствительности покажет «0».

В) установить переключатель чувствительности в положение «2».

Г) вторую слева ручку магазина сопротивлений (верхний ряд) поворачивать вправо до того момента, когда стрелка амперметра блока чувствительности покажет «0».

Д) повторить для положений чувствительности «3» и «4», каждый раз выводя стрелку на «0».

Е) в окошках магазина сопротивлений считать значение ЭДС, мВ

Вариант 2

1. В маркированные химические стаканы объемом 75 мл отобрать растворы сульфата меди, сульфата цинка и нитрата свинца.

2. Кусочком наждачной бумаги тщательно зачистить металлический электрод: медный, цинковый или свинцовый.

3. В отдельный маркированный химический стакан объемом 50 мл отобрать насыщенный раствор нитрата калия.

4. Погрузить зачищенный металлический электрод в раствор соответствующей соли металла: медный электрод – в раствор сульфата меди, цинковый – в раствор сульфата цинка, свинцовый – в раствор нитрата свинца.

5. В стакан с насыщенным раствором нитрата калия поместить хлорсеребряный электрод.

6. Подключить иономер к электрический сети и нажать кнопку «вкл.»

7. К клемме «изм.» иономера присоединить металлический электрод, к клемме «вспом.» – хлорсеребряный электрод.

8. Замкнуть электрохимическую цепь при помощи электролитического мостика – П-образной стеклянной трубки, заполненной насыщенным раствором нитрата калия.

9. На табло прибора прочитать значение ЭДС, которое занести в таблицу экспериментальных данных.

10. Повторить п.п.7 − 9 с другими электродами.