Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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:
= 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 |
φизм, мВ |
|
CuSO4 |
79 |
|
83 |
|
|
86 |
|
|
90 |
|
|
97 |
Обработка экспериментальных данных
1. Заполнить таблицу:
|
Элемент |
φизм |
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 φизм > 0 или , если φизм < 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 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.
8. Вычислить расчетную погрешность определения стандартного потенциала φ0(расч) по формуле:
φ0(расч) = /φ0(эксп) φ0(табл)/,
φ0(табл) – берут из справочника.
Полученные данные заносят в таблицу:
|
Металл |
С, моль/кг |
γ± |
φ0(эксп) |
φ0(табл) |
φ0(эксп) |
φ0(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 |