Работа № 1 4 . Концентрационные гальванические элементы

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 14
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Цель работы – изучение на практике устройства и принципа работы концентрационных гальванических элементов, знакомство с методом измерения электродных потенциалов и электрохимических характеристик химических источников тока (ХИТ) и практическое использование результатов электрохимических измерений для определения чисел переноса ионов.

Оборудование

1. Высокоомнный вольтметр – рН-метр (рН-340) – для измерения ЭДС.

2. Два серебряных электрода Ag | AgNO3.

3. Два электролитических ключа (U-образная стеклянная трубка, заполненная раствором соли с агар-агаром для увеличения вязкостираствора): один – с раствором КNО3, другой – с раствором AgNO3.

4. Две химические пробирки.

Последовательность выполнения работы

1. Включить и прогреть рН-метр в течение 10–15 мин.

2. Составить электро­химическую цепь

Ag|AgNO3 || КNО3 || AgNO3 |Ag

0,1 н 0,01 н 0,01 н,

для чего в одну пробирку добавить 5–10 мл 0,1 н раствора AgNO3 в другую – такое же количество 0,01 н раствора AgNO3. В растворы погрузить серебряные электроды и подсоединить их к рН-метру. Раство­ры объединить электролитическим ключом, заполненным КNО3.

3. Измерить ЭДС концентрационного элемента (Е1) без учета диффузионного потен­циала. Показания прибора учитывать по точной (верхней) шкале прибора (описа­ние прилагается к прибору).

4. Для измерения ЭДС элемента с диффузионным потенциалом (Е2) заменить мостик с раствором КNО3 на мостик с 0,01 н. раствором AgNO3.

5. Результаты записать в таблицу:

 

 

Е1 Е2
     

 

6. Рассчитать число переноса ионов NO3 - в растворе по формуле

= Е2/2 Е1.

7. Число переноса ионов Ag+ вычислить по уравнению: = 1- .

8. Используя уравнение (3.25), рассчитать теоретические значения чисел переноса и относительную ошибку изме­рения, учитывая, что ионные электропроводности λAg+ и λNO3- соответственно равны 61,9 и 71,4 см2/(Ом∙г-экв).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Какие гальванические элементы называются концентрационными?

2. Что подразумевают под термином «число переноса» и в чем принципиальное отличие концентрационных элементов с переносом и без переноса?

3. Рассчитайте ЭДС концентрационного элемента

Pb | НС1 || НС1| Pb

0,01М 1М

Определите анод и катод этого элемента и запишите уравнения электродных реакций.

4. По значениям ионных электропроводностей рассчитайте числа переноса катиона и аниона для следующего элемента:

Zn | ZnSO4 || ZnSO4| Zn

0,01н 0,001н