Сводная таблица определения электродных потенциалов металлов

Исследуемый металл	Концентрация иона данного металла в растворе электролита, моль/л	Показание вольтметра, В	Практическое значение равновесного электродного потенциала металла пр., В	Теоретическое значение электродного потенциала металла теор., В	Относительная ошибка измерения, П, %

Опыт 2. Определение эдс гальванического элемента

Для определения ЭДС гальванического элемента необходимо составить этот элемент из двух разных металлических электродов по схеме (рис. 3). Для этого в один стакан налить 50 мл раствора соли, соответствующей помещаемому в этот стакан металлу (например, для цинкового электрода налить раствор ZnSO₄ или ZnCl₂). В другой стакан налить такой же раствора соли, соответствующей второму из исследуемых металлов. После этого поместить в стаканы электроды, предварительно очистив их наждачной бумагой, промыв дистиллированной водой и просушив фильтровальной бумагой.

Соединить электроды проводником с токоизмеряющим прибором (вольтметром). Для замыкания цепи соединить агар-агаровой трубкой два стакана с растворами. Наличие контакта регистрируется вольтметром. Если ток отсутствует, необходимо проверить надежность контактов. Через 10 минут необходимо замерить величину напряжения в этой системе, то есть экспериментальное значение ЭДС гальванического элемента ^эксп.

После этого следует рассчитать теоретическое значение ЭДС изучаемого гальванического элемента, которое будет равно разности потенциалов положительного и отрицательного электродов. Например, для медного и цинкового электродов можно записать

Так как , то уравнение принимает вид (в числителе дается окисленная, а в знаменателе - восстановленная форма), где ⁰ – стандартная величина ЭДС гальванического элемента (^о=_к^о-_а^о). Для расчета ⁰ используют данные табл. 2.

Относительную ошибку измерений (П, %) вычисляют по формуле

. (14)

При оформлении работы студент должен написать уравнения электрохимических реакций, приводящих к возникновению электрического тока в системе, и указать какой из металлов выполняет роль окислителя, а какой – восстановителя.

Вопросы для самоконтроля и повторения

1. Дать определение электрохимическим процессам.

2. Дать определение электрохимическому или гальваническому элементу.

3. Какие энергетические превращения происходят в гальваническом элементе?

4. Дать определение электродного потенциала. Уравнение Нернста.

5. Какие из окислительно-восстановительных процессов происходят на катоде и аноде?

Лабораторная работа № 14

Электролиз растворов

Цель работы

1. Ознакомиться с явлением электролиза и составить схему установки для его проведения.

2. Написать схему процесса электролиза исследуемого раствора электролита.

3. Рассчитать количество веществ, образующихся в результате электролиза на электродах согласно законам Фарадея.