52 ania, POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Technologia Żywności i Żywienia Człowieka, semestr 4, Chemia fizyczna - laboratorium

Pobierz cały dokument 52.ania.politechnika.lodzka.technologia.doc Rozmiar 29 KB

Fragment dokumentu:

ĆWICZENIE NR 52

WSTĘP TEORETYCZNY:

Energia, która jest wyzwalana w wyniku reakcji chemicznej może być w niektórych przypadkach przetworzona bezpośrednio w pracę elektryczną. Przetwarzanie takie zachodzi w ogniwach, które dzielimy na galwaniczne i stężeniowe.

Ogniwo stężeniowe składa się z dwóch jednakowych półogniw różniących się stężeniami elektrolitów. Energia w nim powstaje w wyniku przeniesienia elektrolitu z roztworu bardziej stężonego do roztworu mniej stężonego.

Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie substancji miareczkowanej za pomocą pomiaru SEM utworzonego ogniwa stężeniowego. W bezprądowym pomiarze SEM metodą kompensacyjną siła elektromotoryczna jest wprost proporcjonalna do oporu (R_X), przy którym następuje kompensacja badanej SEM spadkiem napięcia na tym oporze (SEM_X = SEM_W*[R_XR_W]R_X)

Siła elektromotoryczna ogniwa stężeniowego:

Ag: AgCl_(s);AgCl(r-r nas.) || AgNO₃ (c₂); AgCl; Ag

wynosi: SEM = 0,059 lg a₂/a₁ w temperaturze T = 298 K, gdzie a₁ - aktywność jonów chlorkowych w nasyconym roztworze AgCl

Przed rozpoczęciem miareczkowania SEM > 0, ponieważ a₂ > a₁

W trakcie miareczkowania zachodzi reakcja:

AgNO₃ + NaCl → NaNO₃ + AgCl_(s)

powodująca zmniejszenie się stężenia C₂ jonów Ag⁺, a więc zmniejszenie się SEM ogniwa. Zamiast obserwować zmiany SEM w trakcie miareczkowania wystarczy badać zmiany oporu R_X odpowiadającego napięciu kompensacyjnemu. Gdy całe srebro zostanie podczas miareczkowania strącone w postaci AgCl, wówczas aktywności jonów Ag⁺ w obu półogniwach staną się równe (a₂ = a₁
) a SEM_X i opór R_X będą równe zeru. Dalsze dodawanie NaCl powoduje zwiększenie stężenie jonów Cl^-, co wobec stałości iloczynu rozpuszczalności AgCl powoduje dalsze zmniejszanie aktywności a₂ jonów Ag⁺, a więc SEM staje się ujemna. Powstaje wtedy ogniwo stężeniowe, którego elektrody zmieniają znaki w stosunku do ogniwa początkowego.

Schemat układu:

WYNIKI:

POMIAR	VNaCl [ml]	RX [Ω]

3

Pobierz cały dokument 52.ania.politechnika.lodzka.technologia.doc rozmiar 29 KB