Гальванического cu/ag элемента

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ И ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС

Работа № 4

Цель

Изучение работы и измерение ЭДС гальванического Cu/Ag элемента, определение максимальной работы и теплового эффекта химической реакции в гальваническом элементе.

Задачи

1. Измерить ЭДС гальванических элементов с растворами нитрата меди разной концентрации;

2. Построить график зависимости ЭДС от концентрации Cu(NO₃)₂;

3. Рассчитать теоретические значения ЭДС гальванического элемента.

4. Измерить ЭДС гальванического элемента при двух температурах.

5. Рассчитать температурный коэффициент ЭДС ().

6. Рассчитать по экспериментальным данным максимальную работу и тепловой эффект химической реакции в гальваническом элементе.

Приборы и реактивы

1. Учебно-лабораторный комплекс «Химия» в следующей комплектации:

— центральный контроллер;

— модуль «Электрохимия» в комплекте с двумя стаканчиками (50 см³), датчиком температуры, медным и серебряным электродами и шнурами для подсоединения электродов;

2. Растворы нитрата меди разной концентрации.

Порядок выполнения работы

Работа сводится к определению ЭДС изучаемого элемента при нескольких заданных концентрациях и температурах (для этого приготовленный элемент помещают в термостат).

1. Приготовить растворы нитрата меди (II) с концентрацией 0,1 М и 0,01 М, согласно методике приготовления растворов.

Методика приготовления растворов

Приготовить из 1 М раствора сульфата меди путем последовательного разбавления 2 раствора с концентраций 0.1 М и 0.01 М.

а) Наливают в две колбы 100 мл дистиллированной воды.

б) В первую колбу переносят 10 мл исходного раствора и тщательно перемешивают. В первой колбе концентрация раствора соли составит 0.1 М.

в) Из первой колбы во вторую переносят 10 мл раствора соли. Содержимое колбы перемешивают. Во второй колбе концентрация раствора соли составит 0.01 М.

2. Собрать медно-серебряный гальванический элемент и измерить его ЭДС.

a) Медный и серебряный электроды зачистить наждачной бумагой и промыть дистиллированной водой.

б) Один стеклянный стаканчик заполнить 1 М раствором нитрата меди (II), второй стеклянный стаканчик заполнить 1 М раствором нитрата серебра.

в) Поместить электроды в стеклянные стаканчики, заполненные соответствующими растворами: медный электрод - в сосуд с раствором Cu(NO₃)₂ серебряный электрод - в сосуд с раствором Ag(NO₃).

г) Для обеспечения электролитического контакта между исследуемыми электродами помещаем в стеклянные стаканчики солевой мостик.

3. Подключение электродов и термодатчика производят согласно электрической схеме.

4. Измерения ЭДС гальванического элемента повторить для 0.1 М и 0.01 М раствора нитрата меди (II).

5. Рассчитать теоретические значения для потенциалов медного электродов для разных концентраций нитрата меди (II), воспользовавшись уравнением Нернста и значениями стандартных потенциалов, приведенных в таблице.

(3.43)

6. Рассчитать теоретического значение ЭДС гальванического элемента _.

7. Построить график зависимости экспериментального и теоретического значения ЭДС гальванического элемента от концентрации в растворе нитрата меди (II) в координатах - ([Cu(NO₃)₂]).

8. Рассчитать температурный коэффициент , используя измеренные величины ЭДС.

9. Рассчитать максимальную работу и тепловой эффект химической реакции в гальваническом элементе по формулам

(3.44)

(3.45)

10. Определить относительную погрешность эксперимента по формуле:

11. Полученные данные занести в таблицу.

Рекомендуемый вид таблицы

[Cu(NO3)2], моль/л	В	В	В	, кДж	кДж	, В	%
1.0
0.1
0.01

Дата добавления: 2014-11-16