Опеределение стандартных электродных потенциалов меди и цинка - файл n1.doc

Опеределение стандартных электродных потенциалов меди и цинка
скачать (131.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc132kb.04.12.2012 00:18скачать

n1.doc


Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)



Кафедра общей и физической химии

Отчет по лабораторной работе
Определение стандартных электродных потенциалов металлов меди и цинка
Выполнила: студентка гр. ИЗ-06-3 ___________ /Быстрова Н. В./

(подпись) (Ф.И.О.)


Проверила: доцент ____________ /Литвинова Т.Е./

(подпись) (Ф.И.О.)


Санкт-Петербург

2009

Цель работы: определить стандартный электродный потенциал металлического электрода.

Сущность работы: определить э.д.с. элемента и стандартный электродный потенциал металлического электрода (I рода). Стандартный электродный потенциал вычисляют по уравнению Нернста и сопоставляют со справочными данными.
Оборудование и реактивы:

Потенциометр;

Электроды: медный, цинковый и свинцовый;

Хлорсеребряный электрод сравнения;

Химический стакан объемом 50 мл;

Электролитический мост;

Сульфат меди, 0,5 н. раствор;

Сульфат никеля, 0,5 н. раствор;

Нитрат свинца, 0,5 н. раствор;

Хлорид калия, насыщенный раствор;

Наждачная бумага.
Выполнение работы:

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

  2. Из исходного раствора по заданию преподавателя путем разбавления приготавливают растворы следующих рекомендуемых концентраций 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; или 0,01 моль/кг.

  3. собирают схему: . Хлорсеребряный электрод подключают к клемме «+» потенциометра, медный, цинковый и свинцовый – к противоположной клемме. Растворы соединяют электролитическим мостиком.

  4. Если стрелка амперметра блока чувствительности отклонилась в отрицательную сторону, то меняют местами клеммы электродов. Значение Еизм в этом случае считают < 0.

  5. Измеряют с помощью потенциометра с точностью до 0,1 мВ электродвижущую силу элемента Еизм:

= устанавливают переключатель чувствительности в положение «1».

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

= устанавливают переключатель чувствительности в положение «2».

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

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

= в окошках магазина сопротивлений считать значение ЭДС, мВ

Протокол лабораторной работы:

Название электролита и его формула CuSO4 – cульфат меди.

Концентрации электролита (указанная на емкости с электролитом и заданная преподавателем) = 0,5 н. раствор.

Схема гальванического элемента:

Температура проведения эксперимента = 19оС

Таблица экспериментальных данных:

Элемент

?изм, мВ

CuSO4

79

83

86

90

97


Обработка экспериментальных данных
1. Заполнить таблицу:

Элемент

?изм



az+

CuSO4

79

79,2

0,89




83

83,2

0,9




86

86,2

0,902




90

90,2

0,903




97

97,2

0,906


2. Величину вычисляют по формуле , если ?изм > 0 или , если ?изм < 0. В данной работе используем первую формулу.

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

= 0,2145-7,4*10-4*19=0,2 мВ

4. Стандартный электродный потенциал вычисляют из уравнения Нернста: , где  стандартный потенциал металлического электрода,  активность иона данного металла.

5. вычисляют по формуле: , где  средний ионный коэффициент активности.

С, моль/кг





0,01

0,009

0,00009

0,02

0,009

0,00018

0,05

0,009

0,00045

0,1

0,006

0,0006

0,2

0,006

0,0012


6.  рассчитывают, в зависимости от значения ионной силы раствора, по уравнениям: при I  0,05 моль/кг или при I  0,05 моль/кг.

I=1/2∙(Cu2+ ∙4+4∙SO4)=4∙CCuSO=4∙0,25=1 моль/кг

= -0,51/(+2)∙(-2)/∙1= -2,04 при I  0,05 моль/кг

0,009

= -0,51/(+2)∙(-2)/ ∙1 – 0,2∙1= -2,24 при I  0,05 моль/кг

0,006

7. Погрешность вычисления стандартного потенциала по экспериментальным данным ?0(эксп) вычисляют по уравнению:

,

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

8. Вычислить расчетную погрешность определения стандартного потенциала ?0(расч) по формуле:

?0(расч) = /?0(эксп)?0(табл)/,

?0(табл) – берут из справочника.

Полученные данные заносят в таблицу:

Металл

С, моль/кг

?±

?0(эксп)

?0(табл)

?0(эксп)

?0(расч)

Сu

0,01

0,009

361,97

337

8,64

24,97




0,02

0,009

338,86

337

7,98

1,86




0,05

0,009

336,47

337

7,85

0,53




0,1

0,006

337,78

337

7,82

0,78




0,2

0,006

336,74

337

7,65

0,26


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации