Контрольні питання:

1. Які сполуки називаються комплексними?

2. Які частинки можуть виконувати функції комплексоутворювача, які лігандів? Навести приклади.

3. Для яких елементів періодичної системи Д.І Менделеєва характерне утворення комплексних сполук?

4. В чому полягає різниця між подвійними та комплексними солями?

5. Як дисоціюють комплексні сполуки і комплесні іони?

6. Який зв’язок існує між величиною коордінаційного числа та зарядом комплексоутворювача?

7. Що називається константою нестійкості комплексного іону?

Лабораторна робота № 7. Електрорушійна сила (ерс) гальванічного елементу.

Мета роботи: вивчення будови, властивостей та можливостей використання гальванічного елементу

Гальванічній елемент – це пристрій, у якому енергія хімічної реакції перетворюється в електричний струм. Проте гальванічні елементи використовуються не тільки як хімічні джерела струму. У лабораторній практиці часто застосовують потенціометричний метод дослідження, заснований на вимірі ЕРС певних елементів, для визначення концентрації, кислотності і так далі (див. механізм електрохімічної корозії металів.)

Зміст роботи

1. При виміру ЕРС необхідно зберігати рівноважне значення потенціалів, тому в зовнішньому ланцюзі повинен бути відсутнім електричний струм. Для виміру ЕРС звичайно використовується компенсаційна схема (див.мал.)

Принцип виміру ЕРС компенсаційним методом полягає в тому, що досліджувана ЕРС компенсується напругою від акумулятора, що подається їй назустріч. Для цього клеми акумулятора підключаються до кінців дротового опору АВ. Клеми гальванічного елемента підключаються на відрізок того ж опору (АК), довжину якого можна змінювати, переміщуючи рухливий контакт К. При цьому потрібно стежити за правильністю підключення клем: у точці А виводяться однойменні клеми зовнішнього джерела (акумулятора) і гальванічного елемента. ЕРС акумулятора повинна бути більше, ніж ЕРС_х. Тоді при деякому положенні контакту К напруга, створювана акумулятором на кінцях цієї ділянки, виявиться рівним по величині ЕРС і компенсує її. Включений у ланцюг гальванометр (Г) покаже при цьому відсутність струму. При компенсації справедливо таке співвідношення :

ЕРС_{ак =} АВ

ЕРС_х АК

Підбирати потрібний відрізок АК слід, замикаючи ланцюг на короткі миті за допомогою телеграфного ключу Т (щоб уникнути електролізу).

2. Зібравши компенсаційну схему, перший вимір проводять не з досліджуваним елементом, а з гальванічним елементом із точно відомої ЕРС. Це необхідно для визначення ЕРС акумулятора, що не являється постійною величиною. У якості еталона електрорушійних сил використовується ртутно-кадмієвий елемент Вестона, (ЕРС_в) дуже постійна : ЕРС_в =1,018В. Домігшись компенсації при деякий позиції рухливого контакту (АК), обчисляють ЕРС акумулятора : ЕРС _{ак =} 1,018 АВ

АК

3.Складається гальванічний мідно-цинковий елемент : у стаканчики з розчинами СuSO₄ та ZnSO₄ занурюються відповідно мідна і цинкова пластинка, і розчини з’єднуються сольовим містком. Умовний запис елемента робиться в такий спосіб: починаючи з анода вказують послідовно усі тверді і рідкі фази, межі між ними позначаються вертикальною рисою, а сольовий місток – двома вертикальними рисами : (-)Zn|ZnSO₄||CuSO₄|Cu(+).

Вказують концентрацію узятих розчинів солей ( С₁ і С₂ ). Концентрації беруться за вказівкою викладача, наприклад 1 н CuSO₄ та 1 н ZnSO₄; 1 н CuSO₄ та 0,1 н ZnSO₄; 0,1 н CuSO₄ та 1 н ZnSO₄.

Гальванічний елемент підключають у компенсаційну схему, пересовуючи контакт, домагаються компенсації й обчисляють ЕРС по формулі : ЕРС_х = ЕРС_ак АК

АВ

Повторюють виміри й обчисляють ЕРС_х при різних концентраціях солей.

4.Для визначення відносного потенціалу цинку збирають гальванічний елемент із цинкового напівелементу з 0,1 М розчином (або 1 М розчином ) і електрода порівняння, наприклад, каломельного. Умовний запис елементу : (-)Zn|ZnSO₄||KCI+Hg₂CI₂|Hg(+). Компенсаційним методом вимірюють ЕРС_х цього елемента. Знайдене значення дорівнюють різниці потенціалів : ЕРС_х = Е_кл – Е_Zn. Оскільки Е_кл = +0,244 В, Е_Zn =0,244- ЕРС_х.

Завдання для самостійної роботи. Вивчити теоретичний матеріал за темою, підготувати відповіді на контрольні питання.