ROK 1I GRUPA 4 ZESPÓŁ 2	Zdzichu Wentyl	ĆWICZENIE NR 11	OCENA:
DATA: 2.12.1999	TEMAT: OGNIWA GALWANICZNE. SIŁA ELEKTROMOTORYCZNA OGNIW GALWANICZNYCH.

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i mechanizmem działania oraz zastosowaniem odwracalnych ogniw galwanicznych do pomiaru wielkości termodynamicznych charakteryzujących reakcje chemiczne i własności roztworów.

Przedmiotem ćwiczenia jest pomiar sił elektromotorycznych ogniw galwanicznych i wyznaczanie na ich podstawie stężeń substancji potencjałotwórczych .

Wiadomości ogólne

Elektrodą , półogniwem nazywać będziemy układ utworzony z przewodnika elektronowego ( metal , geafit ) stykający się z przewodnikiem jonowym ( elektrolitem: wodny roztwór soli, stopiona sól, elektrolit stały).

Potencjał elektrody (Π) nazywamy różnicę potencjałów elektrycznych występujących pomiędzy tymi fazami .

Standardowy potencjał elektrody oznaczamy symbolem (Π⁰ ) .

Elektrody pierwszego rodzaju, czyli takie , na których ustala się równowaga pomiędzy pierwiastkiem a jego jonami. Jeżeli jonami są kationy to mówimy o elektrodach kationowych pierwszego rodzaju i zachodzą na nich reakcje typu :

Opracowanie wyników :

Obliczenie teoretycznej siły elektromotorycznej zadanych ogniw przeprowadzamy przy pomocy wzoru:

gdzie:

R - uniwersalna stała gazowa = 8,314

T - temperatura = 292 K

z - liczba elektronów biorących udział w reakcji

F - stała Faradaya = 96500

C₁ - stężenie elektrolitu przy elektrodzie ujemnej

C₂ - stężenie elektrolitu przy elektrodzie dodatniej

E_O - standardowa siła elektromotoryczna ogniwa

Ogniwa które zostały połączone :

4.(-)AgAgCl _NASNH₄NO₃AgNO₃ 0,01MAg(+)

Siła elektromotoryczna zmierzona w doświadczeniu :

[mV] [mV] [mV] [mV]

NR REAKCJI	WAR1	WAR2	WAR3	ŚREDNIA
1	2,56	2,62	2,66	2,61
2	33	35,2	36,4	34,86
3	70	72,20	73,10	71,76
4	955,4	953,3	951,7	953,46
5	313,7	315,7	317,1	315,5

Stabilności roztworów w poszczególnych ogniwach:

1. Stabilność 6,61 - 6,56 = 0,05mV

2. Stabilność 34,86 - 33  = 1,86mV

3. Stabilność 71,76 - 70  = 1,76mV

4. Stabilność 953,46-955,4 = 1,94mV

5. Stabilność 315,5 - 313,7 =1,8mv

[mV] [mV]

nr roztworu	SEM.teor.	SEM.zmierz.
1	0	2,61
2	29,16	34,86
3	58,32	71,76

2 Wykres E=E(logc)

Obliczenia dla ogniwa piątego :

Obliczamy stężenie otrzymanego roztworu poprzez zmieszanie 19 cm³ 0,01m. roztworu AgNO₃ i 20 cm³ 0,01 M. roztworu KCl

Mając dane :

V₁=19 cm³ C₁=0,01M

V₂=20 cm³ C₂=0,01m.

Obliczamy liczbę moli poszczególnych roztworów:

n₁=C₁ * V₁ = 0,00019 mol

n₂=C₂ * V₂ = 0,0002 mol

C = n_{1 +} n₂ / V_{1 +} V₂ = 0,1 M

Obliczenie iloczynu rozpuszczalności AgCl

Ponieważ [Cl^-] = [Ag⁺] = 2*10^-4 mol/dm³

więc L = (2*10^-4)² = 4*10^-8

Wnioski :

Różnice pomiędzy siłą elektromotoryczna zmierzoną a siłą elektromotoryczna teoretyczną wynikają z tego iż , wszystkie nasze pomiary nie są dokładne . Dość duża różnica wystąpiła pomiędzy siłą elektromotoryczną teoretyczną a zmierzona dla piątego ogniwa .Po zmieszaniu 0,01 M. AgNO3 oraz 0,01 M. KCl otrzymujemy roztwór 0,01 M. , a co za tym idzie wartość SEM teoretycznej wynosi 0 , ponieważ ln C2/C1 równy jest 0 .Podobnie jest przy ogniwie pierwszym. Różnice pomiarów spowodowane są również tym , że przyrządy pomiarowe nie były do końca sprawne.

---