Теоретическая часть

Для определения произведения растворимости какого-либо галогенида серебра необходимо составить гальванический элемент, в котором в качестве одного электрода используется электрод 1-го рода, другим электродом служит электрод 2-го рода с осадком исследуемого соединения на электроде

Ag, AgX | КХ || AgNО₃(aq.) | Ag,

где X – соответствующий галоген (Сl, Вr или I).

На электродах будут протекать следующие реакции:

Ag⁺ + е^- ↔ Ag,

AgX + е^- ↔ Ag + X^-

Суммарная реакция, протекающая в электрохимическом элементе, соот­ветствует реакции образования исследуемого малорастворимого соединения из ионов: Ag⁺ + X^- ↔ AgX.

Запишем уравнения Нернста для этих электродов

(1); . (2)

Выражение для ЭДС этого элемента будет

. (3)

Произведение растворимости малорастворимого соединения связано с ЭДС рассмотренного элемента, и для его определения необходимо измерить ЭДС элемента при известных концентрациях иона серебра (Ag⁺) в растворе первого электрода и аниона X^– в растворе второго.

Практически рассмотренный гальванический элемент составляют из двух частей, каждая из которых представляет собой соответствующий электрод. Электроды соединяются электролитическим мостиком заполненным раствором KNO₃ с агар-агаром. В связи с тем, что подвижности ионов калия и нитрат-ионов близки, величина диффузионного потенциала не будет существенно влиять на результаты измерений. Первоначально обе части элемента заполняют раствором AgNO₃ для того, чтобы проверить правильности приготовления электродов. Затем, раствор из одной части заменяют раствором галогенида калия (не промывая при этом стаканчик) ион приобретает свойства электрода второго рода.

Для проведения работы предварительно готовят растворы галогенидов (KCl, KBr или KI - в зависимости от того произведение какого галогенида серебра необходимо определить) концентрации 0,01 М и раствор AgNO₃ той же концентрации (слегка подкисленный азотной кислотой для предотвращения гидролиза). Следует помнить, что раствор нитрата серебра плохо хранится и для проведения работы необходимо использовать его свежеприготовленным.

Экспериментальная часть Приборы и реактивы

1. Учебно-лабораторный комплекс «Химия» в следующей комплектации:

- центральный контроллер;

- модуль «Электрохимия» в комплекте с двумя стаканчиками (50 см³), двумя серебряными электродами, электролитическим мостиком и двумя шнурами для подсоединения электродов;

2. Растворы AgNО₃ и растворы галогенидов щелочных металлов 0,01 М, агар-агар, дистиллированная вода;

3. Две пипетки на 10 см³, лабораторная посуда.

Порядок проведения эксперимента

1. Перед проведением первого опыта поверхность серебряных электродов осторожно, но тщательно, очищают лезвием от оксидов или сульфидов серебра, которые могли образоваться при хранении электродов.

1. Тщательно вымытые стаканчики на 50 см³ устанавливают в штатив модуля и наливают в каждый стаканчик примерно 20 см³ заранее приготовленного раствора нитрата серебра. Стаканчики закрывают крышкой и устанавливают: электролитический мостик, серебряные электроды и один термодатчик.

3. Подключение электродов и термодатчика производят согласно параграфу «Управление УЛК с помощью компьютера».

3. Производят измерение ЭДС, составленного гальванического элемента. Если значение ЭДС превышает по абсолютному значению 2 мВ, подготовку электродов повторяют (п. 1). Если не превышает, то продолжают выполнение работы.

3. Из одного из стаканчиков выливают раствор нитрата серебра и не промывая наливают в него 20 см³ подготовленного раствора галогенида калия.

4. Производят измерение ЭДС гальванического элемента и заносят полученное значение в таблицу.

5. Производят разбавление раствора галогенида в два раза. Для этого, отбирают пипеткой 10 см³ раствора и помещают вместо него 10 см³ дистиллированной воды (целесообразно использовать две пипетки - одну для раствора, другую для воды). Производят измерение ЭДС гальванического элемента и заносят полученное значение в таблицу.

6. Повторяют разбавление с последующим измерением ЭДС 2–3 раза (п. 7).

7. Проводят расчет произведения растворимости для разных концентраций галогенид-иона, усредняют полученное значение и сравнивают с данными, приведенными в справочной литературе.

Рекомендуемый вид таблицы

CKX,M	E,В	ПРAgX