Практическая часть
Опыт 1. Состояние гальванических элементов и исследование влияния материала электродов на ЭДС гальванического элемента
В специально подготовленные сосуды залить доверху 1 М раствор сульфата цинка и 1М раствор сульфата меди. В раствор сульфата цинка опустить цинковый электрод, в раствор сульфата меди – медный. Соединить проводником, замерить ЭДС этого элемента, составить его схему, записать процессы, протекающие на электродах. Рассчитать ЭДС и сравнить с измеренным значением.
Заменить последовательно сначала медный, а затем цинковый электроды на стальные, алюминиевые (можно в произвольной комбинации). Измерить ЭДС образующихся элементов. Сравнить теоретические и практические значения ЭДС, сделать выводы. Результаты опыта занести в таблицу 2.
Таблица 2
|
Материал электрода, его полярность |
Электролит |
Ео, В |
Электродный процесс |
ЭДС |
Схема элемента |
|
|
Теоретич. |
Практич. |
|||||
|
Cu Zn |
|
|
|
|
|
|
|
Cu Fe |
|
|
|
|
|
|
|
Zn Fe |
|
|
|
|
|
|
Опыт 2. Измерение ЭДС окислительно-восстановительного гальванического элемента.
В один сосуд налить 1 н раствор перманганата калия, прибавить 10 капель 3 н серной кислоты, 2-3 капли 1 н раствора сульфата марганца (II). В другой сосуд налить 1 н раствор сульфата марганца (II) и 2-3 капли сульфата калия. В оба сосуда опустить графитовые электроды так, чтобы они были погружены в жидкость на 2/3. Соединить сосуды электролитическим ключом, содержащим насыщенный хлористый калий. Присоединить электроды к клеммам милливольтметра и замерить ЭДС.
Составить схему окислительно-восстановительной реакции, лежащей в основе работы этого элемента. Из каких полуэлементов состоит данный гальванический элемент? Составить электронно-ионные уравнения.
Опыт 3. Исследование зависимости ЭДС гальванического элемента от концентрации электролита.
Составить гальванический элемент, состоящий из медного и цинкового электродов, погруженных в одномолярные растворы своих солей (соответственно сульфаты меди и цинка). Замерить ЭДС этого элемента. Разбавить растворы солей в 100 раз. Для этого градуированной пипеткой отобрать 1 мл 1 М соли, перенести в чистый сосуд и добавить 100 мл воды. Получится 0,01 М раствор. Замерить ЭДС элемента, составленного из 0,01 М раствора сульфата цинка и 1 М раствора сульфата меди; из 0,01 М раствора сульфата меди и 1 М раствора сульфата цинка; из 0,01 М растворов солей. Результаты измерений занести в таблицу 3.
Таблица 3
|
Электроды |
Электролит |
Концентрация, М |
ЭДС элемента |
|
|
рассчитанная |
измеренная |
|||
|
Zn Cu |
ZnSO4 CuSO4 |
1 1 |
|
|
|
Zn Cu |
ZnSO4 CuSO4 |
0.01 1 |
|
|
|
Zn Cu |
ZnSO4 CuSO4 |
1 0.01 |
|
|
|
Zn Cu |
ZnSO4 CuSO4 |
0.01 0.01 |
|
|
Сделать вывод: при каком соотношении концентраций получается наибольшее значение ЭДС? Сравнить замеренные и рассчитанные ЭДС.