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

Опеределение стандартных электродных потенциалов меди и цинка
скачать (131.5 kb.)
Доступные файлы (1):

132kb.

04.12.2012 00:18

Брауэр Г. (ред.) Руководство по неорганическому синтезу. Том 4 (Документ)
Вячеславов П.М. Электролитическое осаждение сплавов (Документ)
Ворошилов Ю.В., Евстигнеева Т.Л., Некрасов И.Я. Кристаллохимические таблицы тройных халькогенидов (Документ)
Купряков Ю.П. Производство тяжелых цветных металлов из лома и отходов (Документ)
Важенин И.Г. (ред.) и др. Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах (Документ)
Григорьянц А.Г., Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазеры на парах меди: конструкция, характеристики и применения (Документ)
Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов (Документ)
Розенберг В.М., Дзуцев В.Т. Диаграммы изотермического распада в сплавах на основе меди (Документ)
Козлов А.Д. (отв.). Свойства материалов и веществ. Вода и водяной пар. Вып. 1. Таблицы стандартных справочных данных (Документ)
Буров А.В. Литье слитков меди и медных сплавов (Документ)
Пособия по выполнению заземления и уравнивания потенциалов оборудования информационных технологий (Документ)
Курсовая работа - Решение задач транспортного типа методом потенциалов (Курсовая)

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:

наждачной бумагой тщательно зачищают металлические электроды: медный, цинковый или свинцовый (по указанию преподавателя);
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.
собирают схему: . Хлорсеребряный электрод подключают к клемме «+» потенциометра, медный, цинковый и свинцовый – к противоположной клемме. Растворы соединяют электролитическим мостиком.
Если стрелка амперметра блока чувствительности отклонилась в отрицательную сторону, то меняют местами клеммы электродов. Значение Е_изм в этом случае считают < 0.
Измеряют с помощью потенциометра с точностью до 0,1 мВ электродвижущую силу элемента Е_изм:

= 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 = 19^оС

Таблица экспериментальных данных:

Элемент	?_изм, мВ
CuSO₄	79
	83
	86
	90
	97

Обработка экспериментальных данных
1. Заполнить таблицу:

Элемент	?_изм		a_z⁺
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

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∙C_CuSO=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