Обработка результатов

1. Записывают схему исследуемого гальванического элемента.

2. Определяют потенциалы исследуемого электрода на основании данных об ЭДС: Е = Е₊ - Е_-

3. Записывают уравнения электрохимических реакций, протекающих на электродах, и выражения электродных потенциалов в соответствии с уравнением Нернста.

4. Используя уравнение Нернста для исследуемого электрода, рассчитывают его стандартный потенциал Е ⁰. При расчетах делают допущение, что

5. Рассчитывают ионную силу раствора:

,

где m_i = n_i× m; т – моляльная концентрация электролита с учётом разбавлений.

6. Используя уравнение Дебая–Хюккеля (предельный закон)

,

рассчитывают коэффициенты активности окисленной и восстановленной форм, а затем .

7. По уравнению Нернста рассчитывают Е° и сравнивают его со значением, найденным в п. 4 и справочной величиной.

8. Записывают суммарную реакцию, протекающую в элементе.

9. По значению Е° определяют константу равновесия суммарной реакции и D G ° _T.

10. Строят графики зависимости:

и

и определяют Е° графически.

Часть 2. Изучение влияния комплексообразующих веществ на

потенциал окислительно-восстановительного электрода

По характеру изменения потенциала окислительно-восстановитель­ного электрода от количества добавленного комплексообразователя можно судить об окислительно-восстановительной способности раствора: чем по­ложительнее потенциал электрода, тем больше окислительное действие раствора, и наоборот.

В окислительно-восстановительные системы (часть 1) добавляют раствор комплексообразующего вещества (по каплям) при непрерывном перемешивании.

Каждую новую порцию комплексообразователя следует добавлять только после стабилизации значения ЭДС. Суммарный объём раствора комплексообразователя должен быть около 5 см³. Результаты измерений и рассчитанные значения электродных потенциалов заносят в табл. 4.11.

Таблица 4.11

t =____°С

Система с комплексообразователем
Соотношение форм ox/red	E, В	Е, В	Выводы
9:1 8:2 7:3 6:4 5:5 4:6 3:7 2:8 1:9

Делают выводы об окислительно-восстановительной способности системы.

Работа 4.9. Определение термодинамических функций реакции, протекающей в гальваническом элементе

Цель работы. Ознакомиться с методикой составления гальванических элементов, содержащих окислительно-восстановительные электроды, изучить влияние температуры на ЭДС элемента, а также рассчитать изменения термодинамических функций в процессе протекания электрохимической реакции.

Порядок выполнения работы. В работе рекомендуется использовать те же окислительно-восстано­вительные электроды, что и в работе № 4.8. В растворы электродов № 4, 5, 6 добавляют по 8–10 капель концентрированнойсерной кислоты, так как их потенциал сильно зависит от рН среды.

Солевой мост заполняют насыщенным раствором хлорида калия и плотно закрывают с обоих концов пробками из фильтровальной бумаги. По заданию преподавателя готовят в электродных пространствах ячейки две окислительно-восстановительные системы (ячейка подсоединена к термостату). Соединяют электродные пространства солевым мостом. Выдерживают платиновые электроды 5 мин в концентрированной НNO₃, промывают водопроводной, затем дистиллированной водой, сушат фильтровальной бумагой.

Определяют полярность клемм измерительного прибора по стандарт­ному элементу Вестона. Пользуясь справочником, определяют полярность двух исследуемых окислительно-восстановительных электродов. Соби­рают электрическую схему (рис. 4.12), включают измерительный прибор и термостат. Через 15 мин после установления заданной температуры произ­водят измерения ЭДС (первый опыт - при комнатной температуре). В дальнейшем измерения ЭДС следует производить через каждые 5-6°,не превышая 40 °С. Результаты измерений заносят в табл. 4.12.

Таблица 4.12

Т, К	Е, В	, В/К	D S, Дж/(моль×К)	D G, кДж/моль	D Н, кДж/моль

Дата добавления: 2017-02-01