Выполнение работы

Убедившись в правильности соединения отдельных частей установки и в том, что кнопки 4 и 5 находятся в верхнем положении, включить стабилизатор П 36-1 и рН-метр, если последний используется в качестве гальванометра. Через 20 минут установить рабочий ток потенциометра. По уравнению (3.21) вычислить ЭДС нормального элемента при его температуре и полученную величину установить регулятором 7. Переключатель 1 потенциометра перевести в положение «НЭ» и нажать кнопку 4 «430 кОм». Если стрелка гальванометра или зайчик на его шкале отклонятся от нуля, вращением ручек 2 (сначала «Грубо», затем «Тонко») установить нулевое показание. Отпустить¹ кнопку 4 и нажать кнопку 5 «0». Ручками «Тонко» установить нулевое показание гальванометра и отпустить кнопку.

Для измерения ЭДС электрохимической цепи переключатель 1 перевести в положение, соответствующее обозначению клемм, к которым присоединена цепь («Х₁» или «Х₂»). Нажать кнопку 4 и так же, как при установке рабочего тока, но не ручками 2, а ручками декад 3, начиная с левой верхней, установить нулевое показание гальванометра. Может случиться, что поворот этой ручки по часовой стрелке вызывает ещё большее отклонение стрелки. В таком случае следует поменять местами провода электрохимической цепи на клеммах потенциометра.

3.3.1. Приготовление медного и цинкового электродов и определение их электродных потенциалов

Медный стержень зачистить тонкой наждачной бумагой, промыть водой и покрыть электролитической медью, для чего стержень погрузить в раствор, содержащий 200 г/л CuSO₄5H₂O и 50 г/л Н₂SO₄, подключить в качестве катода к источнику постоянного тока (анод медный) и проводить электролиз током плотностью 20 – 50 мА/см² до тех пор, пока электрод не покроется матовым розовым слоем меди. Затем электрод сполоснуть водой и погрузить в раствор сульфата меди, где он и должен храниться.

Для приготовления цинкового электрода с амальгамированной поверхностью металла цинковую пластинку зачистить и погрузить на 5 минут в 1%-ный раствор Hg₂(NO₃)₂, после чего поверхность электрода протереть фильтровальной бумагой и поместить в раствор сульфата цинка.

Приготовить пять растворов CuSO₄ или (и) ZnSO₄ различной концентрации. Сосуд для соответствующего электрода сполоснуть рабочим раствором самой большой концентрации, после чего заполнить сосуд на две трети объёма этим раствором. При заполнении избегать появления пузырьков воздуха, разрывающих цепь. Электрод соединить с хлорсеребряным электродом сравнения ЭВЛ-1М через стаканчик с насыщенным раствором KCl. Провода полученной цепи присоединить к клеммам «Х₁» или «Х₂» потенциометра или к гнёздам рН-метра. Измерить ЭДС цепи, учитывая знаки клемм, к которым подключены электроды. Измерения провести для всех растворов в порядке уменьшения их концентрации.

Определить электродные потенциалы из уравнения (3.19), рассчитать среднюю ионную активность а_ электролита в растворах. По полученным данным построить график зависимости  от lg а_ и определить °, экстраполировав прямую на lg а_ = 0. Величину ° можно рассчитать и из уравнения (3.20). Данные свести в таблицу (I – ионная сила раствора, _ – средний коэффициент активности). При отсутствии табличных данных _ рассчитать по соответствующему уравнению Дебая – Гюккеля.

Электролит и его концентрация

Е



I

lg c

lg 

lg а

^0