Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Робота № 11/4. Визначення коефіцієнта активності електроліту методом вимірювання ЕРС





Мета роботи. Визначити середній коефіцієнт активності хлористого водню в розчинах соляної кислоти різної концентрації.

Методика роботи. Активність іона - це "ефективна" концентрація, яку використовують замість справжньої концентрації в термодинамічних рівняннях, виведених для ідеальних розчинів. Коефіцієнт активності іона - це відношення активності іона до його концентрації

. (1)

Виміряти активність (або коефіцієнт активності) окремого виду іонів неможливо, тому на практиці використовують середні коефіцієнти активності γ±, які виражаються через активності окремих іонів рівнянням

, (2)

де νi - кількість іонів даного виду в молекулі електроліту. Щодо хлориду водню вказані рівняння мають вигляд:

;

;

; (3)

.

Найточніше середній коефіцієнт активності вимірюють методом ЕРС. Оскільки електрорушійна сила являє собою різницю двох електродних потенціалів, то при вимірюванні γ± треба один із електродів вибрати таким, щоб він був оберненим відносно аніона електроліту, активність якого вимірюється, а другий - оберненим відносно катіона цього електроліту. Треба також, щоб у побудованого з вибраних електродів гальванічного елемента не було переносу іонів, тобто щоб в ньому не виникали дифузійні потенціали.

При вимірюванні γ± хлориду водню один із електродів повинен бути оберненим відносно іона хлору (хлорсрібний, каломельний), другий - іонів водню (водневий, хінгідронний, скляний). Залежність потенціалів цих електродів від активності іонів виражається рівняннями Нернста:

(4)

Електрорушійна сила гальванічного елемента, побудованого з водневого електроду і хлорсрібного або каломельного (з урахуванням (3)) дорівнює:

(5)

Абсолютні значення активностей залежать від вибору стандартного стану розчиненої речовини. Для електролітів стандартний стан обирається відповідно до вимоги, щоб активність і концентрація збігалися в безмежно розведеному розчині. У цьому разі , якщо . Тоді з рівняння (5) випливає:

. (6)

Порядок роботи. Готують розчини соляної кислоти концентрації 0,1; 0,05; 0,01; 0,005; 0,001 і 0,0005 моль/л. По черзі, використовуючи кожен із цих розчинів, складають гальванічні елементи із електродів, обернених відносно іонів хлору і водню, наприклад: (Pt) H2 | HCl | AgCl, Ag.

ЕРС елемента вимірюють за допомогою потенціометра, з одержаних результатів розраховують величини Е + (2RT/F) ln m. Будують залежність в координатах [Е + (2RТ/F)ln m] - m (рис. 1). Згідно з рівнянням (6) за .

Рис. 1. Графічна залежність, що ілюструє визначення величини Е°

Отже, екстраполяцією на знаходять Е°. Після цього, використовуючи рівняння (5), розраховують середній коефіцієнт активності і середню активність:



(7)

У хінгідронного електрода потенціал є більш додатним, ніж у хлорсрібного або каломельного, тому, коли замість водневого електроду використовують хінгідронний, електрорушійна сила виражається рівняннями:

(8)

Ці рівняння відрізняються від рівняння (5) знаками перед доданками, що містять т і γ±. Тому при обробці результатів експерименту слід розраховувати величини Е - (2RТ/F) ln m і будувати графік, показаний на рис. 2.

Рис. 2. Графічна залежність, що ілюструє визначення величини E0

Як і у випадку з водневим електродом, E° знаходять екстраполяцією на , а середню активність і коефіцієнт активності (відповідно до рівняння (8)) обчислюють за формулами

(9)

Результати вимірювань заносять у таблицю:

mHCl E E ± (2RT/F) ln m γ± a±
         

 

Література: [21, с. 128-147, 171-173; 23, с. 262-277, 293-299, 301-303; 24, с. 298-302, 309-312; 25, с. 283-297, 314; 26, с. 130, 133, 135].

 

 





Дата добавления: 2015-05-24; Просмотров: 352; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.