zastosowanie pomiaru siły elektromotorycznej ogniw galwanicznych 6VUXUCM3KCOLGMFGP3ULXZFJMGULSLOWTSQMV4Q


Temat: Zastosowanie pomiaru siły elektromotorycznej ogniw galwanicznych

do wyznaczania wielkości fizykochemicznych.

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych soli o wzorze ogólnym AgX oraz wyznaczenie standardowego potencjału półogniwa Ag/Ag+ i współczynnika aktywności jonów srebrowych przez pomiar SEM.

a) Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności

Sporządzam ogniwo o schemacie (-) Ag/AgX//AgNO3/Ag (+) gdzie X to odpowie-

dnio jony: Cl-,Br-,I-,OH-,SCN-,Cr2O72-. Na początku naczyńko pomiarowe napełniamy 9 cm3

0,1M AgNO3. W drugim odmierzamy 3 cm3 0,1M AgNO3 oraz kolejno 6 cm3 KCl, KCl, KI, KSCN, KOH i K2Cr2O7. Do obu naczynek wkładamy elektrody srebrowe i łączymy je kluczem elektrolitycznym. Wartości SEM kolejnych ogniw odczytujemy na woltomierzu cyfrowym.

W celu wyznaczenia iloczynu rozpuszczalności korzystam z zależności:

Ir = [Ag+][X-]

Stężenie jonów [X-] we wszystkich roztworach jest takie same i wynosi: mola/dm3.

Pozostaje więc do obliczenia stężenie jonów Ag+ w lewym półogniwie, w tym celu korzystamy

z wyrażenia na SEM zbudowanego ogniwa:

gdzie: c1 - stężenie jonów Ag+ w lewym półogniwie

c2 - stężenie jonów w prawym półogniwie (0,1 mol/dm3)

n - liczba elektronów biorących udział w reakcji

F - stała Faradaya (96500 C)

T - temperatura [K]

Obliczenia dla temperatury pomiaru 298K:

1. SEM = 0,417 [V] (KCl + AgNO3)

IrAgCl= 6,68 . 10-9 . 0,033333 = 2,22 . 10-10

W analogiczny sposób wyliczam pozostałe iloczyny rozpuszczalności.

2. SEM = 0,560 [V] (KBr + AgNO3)

c1 = 2,31 . 10-11

IrAgB r= 7,71 . 10-13

3. SEM=0,785 [V] (KI + AgNO3)

c1 = 3,1 . 10-15

IrAgI = 1,033 . 10-16

4. SEM = 0,323 [V] (KOH + AgNO3)

c1 = 2,76 . 10-7

IrAgOH = 9,22 . 10-9

5. SEM = 0,545 [V] (KSCN + AgNO3)

c1 = 4,19 . 10-11

IrAgSCN = 1,39 . 10-12

6. SEM = 0,092 [V] (K2Cr2O7 + AgNO3)

c1 = 2,61 . 10-3

IrAg2Cr2O7 = 2,27 . 10-7

Schemat ogniwa

SEM [V]

c1 = [Ag+]

IrAgX

Irz (z tablic)

(-) Ag/AgCl//AgNO3/Ag (+)

0,417

6,68 . 10-9

2,22 . 10-10

1,78 . 10-10

(-) Ag/AgBr//AgNO3/Ag (+)

0,560

2,31 . 10-11

7,71 . 10-13

5,25 . 10-13

(-) Ag/AgI//AgNO3/Ag (+)

0,785

3,1 . 10-15

1,0333 . 10-16

8,31 . 10-17

(-) Ag/AgOH//AgNO3/Ag (+)

0,323

2,76 . 10-7

9,22 . 10-9

. 10-9

(-) Ag/AgSCN//AgNO3/Ag (+)

0,545

4,19 . 10-11

1,39 . 10-12

10-12

(-) Ag/Ag2Cr2O7//AgNO3/Ag (+)

0,092

2,61 . 10-3

2,27 . 10-7

2 . 10-7

b) Wyznaczanie potencjału standardowego półogniwa Ag/Ag+ oraz współczynników akty-

wności jonów srebrowych

W drugiej części doświadczenia sporządzam ogniwo o schemacie:

(-) Hg,Hg2Cl2/KCl//AgNO3/Ag (+)

Następnie przygotowujemy roztwory AgNO3 o stężeniach:0,001, 0,002, 0,005, 0,05, 0,01[M].

W tym celu roztwór AgNO3 należy rozcięczyć wodą destylowaną w kolbach miarowych o po-

jemności 25 cm3. Dla odpowiednich roztworów będą to następujące stosunki:

1. 0,001M AgNO3: 0,25 cm3 AgNO3 (0,1M) + 24,75 cm3 wody.

2. 0,002M AgNO3: 0,5 cm3 AgNO3 (0,1M) + 24,5 cm3 wody.

3. 0,005M AgNO3: 1,25 cm3 AgNO3 (0,1M) + 23,75 cm3 wody.

4. 0,01M AgNO3: 2,5 cm3 AgNO3 (0,1M) + 22,5 cm3 wody.

5. 0,05M AgNO3: 12,5 cm3 AgNO3 (0,1M) + 12,5 cm3 wody.

Po wykonaniu roztworów do jednego naczyńka wlewamy 9 cm3 AgNO3 o odpowiednim stę-

żeniu i umieszczamy w nim elektrodę srebrową. Do drugiego naczyńka wlewamy natomiast nasycony roztwór KCl i umieszczamy w nim elektrodę kalomelową i naczynka łączymy klu-

czem elektrolitycznym. Wartość SEM dla wszystkich ogniw odcztujemy na woltomierzu cyfrowym.

Wszystkie pomiary przeprowadzam dla temperatury 293K.

1.Obliczanie wartości E':

E1'= 0,462 - 0,02524. ln0,1= 0,511 (0,1M AgNO3)

E2'= 0,516 (0,05M AgNO3)

E3'= 0,523 (0,01M AgNO3)

E4'= 0,525 (0,005M AgNO3)

E5'= 0,527 (0,002M AgNO3)

E6'= 0,531 (0,001M AgNO3)

Następnie wykreślam zależność i eksploruję do c = 0. W ten spo-

sób otrzymuję wartość różnicy potencjałów standardowego półogniwa srebrowego i półogni-

wa kalomelowego:

Równanie prostej na wykresie ma postać:

Po eksploracji do c = 0 otrzymujemy:

Ponieważ potencjał nasyconego półogniwa kalomelowego względem standardowego półogni-

wa wodorowego wynosi:

ENEK = 0,2415 - 0,00076(T- 298)

ENEK = 0,2415 - 0,00076(293 - 298)

ENEK = 0,2453 [V]

Stąd standardowy potencjał półogniwa Ag/Ag+ wynosi:

Tablicowa wartość standardowego półogniwa Ag/Ag+ wynosi: E = 0,80 [V]

2.Obliczanie współczynników aktywności jonów srebrowych.

Otrzymane wyniki zamieszczam w poniższej tabeli:

E [V]

E'

0,1

0,462

0,511

0,31623

-0,17476

0,6686

0,05

0,440

0,516

0,22361

-0,25213

0,5596

0,01

0,407

0,523

0,1

-0,12076

0,7572

0,005

0,391

0,525

0,07071

-0,09493

0,8036

0,002

0,370

0,527

0,4472

-0,058189

0,8746

0,001

0,357

0,531

0,031623

0,01924

1,045

Widać, że współczynniki aktywności w roztworach bardzo rozcięczonych są bliskie jedności, a w bardziej stężonych są dużo mniejsze od jedynki (siła jonowa takiego roztworu jest większa).



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
SIŁA ELEKTROMOTORYCZNA OGNIW GALWANICZNYCH
Pomiar siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego ogniwa metodą kompensacji, Politechnika Częstoch
Wyznaczanie siły elektromotorycznej ogniw metodą kompenensacji, 202, Laboratorium z fizyki 202
Pomiar siły elektromotorycznej ogniwa, Akademia Morska Szczecin, SEMESTR II, Fizyka, I semestr
15 Pomiar siły elektromotorycznej ogniwa i charakterystyka jego pracy
Elek- Pomiar siły elektromotor i oporu wewnętrznego ogniwa, Sprawozdania - Fizyka
OGNIWA GALWANICZNE SIŁA ELEKTROMOTORYCZNA OGNIW GALWANICZNY
raporty, teoria1, Celem zadania jest pomiar siły elektromotorycznej SEM generowanej w ogniwie organi
(1) Pomiar siły elektromotorycznej ogniwa
Pomiar siły elektromotorycznej doc
mierniki zastosowane w ćwiczeniu 2 PEWN, Elektrotechnika-materiały do szkoły, Pomiary elektryczne wi
Zastosowanie oscyloskopu do pomiaru wielkości elektrycznych
Kompleksowa interpretacja pomiarów magnetycznych i elektrooporowych nad intruzjami diabazów w Miękin
B2 Wyznaczanie siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego
Pomiar przenikalności elektrycznej i współczynnika strat dielektrycznych tg dielektryków stałychx
Siła elektromotoryczna ogniwa galwanicznego, Studia, Politechnika

więcej podobnych podstron