3.3. Ход работы.
1.Заполните U – образную трубку 0,5 М раствором хлорида натрия на 2/3 объёма.
2. Зачистите и промойте проточной водой стержни, осушите их фильтровальной бумагой.
3. В одно колено трубки опустите железный стержень и добавьте 3 – 4 капли раствора 0,1М гексацианоферрата калия K3[Fe(CN)6]. Во второе колено поместите графитовый стержень и добавьте 3 – 4 капли раствора фенолфталеина.
4. Проведите измерение ЭДС полученного гальванического элемента:
- включите компьютер, запустите программу Химия-практикум и подсоедините к USB-разъему компьютера датчик для измерения электрохимического потенциала;
- подсоедините токоотводы от датчика к железному и графитовому электродам с помощью зажимов, причем красный токоотвод – к графитовому электроду;
- выберите для измерения режим «зависимость потенциала от времени» и запустите процесс измерения экранной кнопкой «Пуск»;
- после стабилизации потенциала (1-1,5 минуты) остановите измерение и сохраните результаты во внешний файл, запишите в таблицу результатов значение установившейся разности потенциалов U1.
5. Замкните внешнюю цепь накоротко с помощью медной проволоки и зажимов, моделируя работу накоротко замкнутого микрогальванического элемента. Запустите процесс измерения потенциала между электродами экранной кнопкой «Пуск». Наблюдайте за показанием датчика потенциала. Остановите измерение и оставьте систему, не размыкая цепи, на 10-15 минут. Наблюдайте за изменением окраски индикаторов в приэлектродных пространствах, сделайте записи наблюдений для отчета.
6. Через 15 минут после замыкания разомкните цепь и, стараясь не перемещать электроды и не перемешивать раствор, вновь проведите измерения разности потенциалов гальванического элемента с помощью датчика потенциалов, как сделано ранее. Запишите в таблицу новое установившееся показание U2.
7. Не размыкая внешней цепи и не останавливая измерения, добавьте в колено с графитовым стержнем несколько капель 1 М раствора пероксида водорода и стержнем перемешайте раствор в колене. Наблюдайте за изменением хода зависимости. Через 1,5-2 минуты остановите измерение и сохраните данные во внешний файл. Запишите в таблицу новое установившееся значение разности потенциаловU3.
8. По окончанию работы вылейте раствор, U-образную трубку и стержни вымойте проточной водой.
4. Обработка экспериментальных данных.
Сформируйте таблицу, как показано ниже, в которую запишите результаты измерений.
Таблица 1 результатов
|
U1, В начальное |
U2,В после работы ГЭ и при коротком замыкании |
U3, В после добавления Н2О2 |
Показания датчикаа электрохимического потенциала |
|
|
|
4.1. Запишите уравнение анодного процесса и значение стандартного потенциала электрода-анода. Объясните причину изменения окраски раствора около анода.
4.2. Рассчитайте потенциалы возможных катодных процессов с учетом рН среды в начале опыта, принимая давление газов равными атмосферному.
4.3. Напишите основное условие возможности протекания электрохимической коррозии. Напишите уравнение процессов, протекающих на катоде, обосновав их потенциалами. Объясните причину изменения окраски раствора у катода.
4.4. Запишите суммарное уравнение коррозионного процесса и схему коррозионного элемента.
4.5 Объясните причину уменьшения напряжения после работы ГЭ при коротком замыкании.
4.6 Объясните причину катодной деполяризации при добавлении пероксида водорода в прикатодную область.