Отчеты по лабораторным работам / лаба 6 / лаб.раб.химия6

Цель работы:

1). Познакомиться с устройством и принципом работы гальванического элемента.

2). Научиться определять направления протекания окислительно-восстановительных процессов по окислительно-восстановительным потенциалам реагирующих веществ.

Теоретическая часть:

1. Химические источники тока – это такие устройства, в которых при протекании химических реакций образуется ток. ХИТ бывают 3-х типов: однократного действия, многократного действия, непрерывного действия.

2. В результате взаимодействия металл-раствор электролита металл приобретает электрический заряд; на границе возникает двойной электрический слой и возникает разность эл. потенциалов.

3.

равновесный электродный потенциал;

стандартный электродный потенциал;

R – газовая постоянная; R=8,31

Т – температура по Кельвину;

n – степень окисления металла (электроны);

F – число Фарадея; F=96500 кл.

4. Катод – электрод, на котором происходит процесс восстановления.

Анод – электрод, на котором происходит процесс окисления.

5.

эл. потенциал катода.

эл. потенциал анода.

Экспериментальная часть:

Опыт №1. Составление медно-цинкового гальванического элемента.

Zn (анод) Cu (катод)

ZnSO4 CuSO4

1 – микростаканчики.

2 – электролитический мостик.

3 – гальванометр.

Показания гальванометра – 0,4 В.

Схема собранного элемента:

ионы

Равновесный потенциал –

Потенциал цинкового электрода имеет более отрицательное значение, чем потенциал медного электрода, поэтому при замыкании внешней цепи (т.е. при соединении цинка и меди эл. мостиком) электроны будут переходить от цинка к меди.

Анод ( – ) Zn

Катод ( + ) Cu

В результате перехода электронов от цинка к меди равновесие на цинковом электроде сместится вправо, поэтому в раствор перейдёт дополнительное количество ионов Zn.

В то же время равновесие на медном электроде сместится влево и произойдёт разряд ионов Cu.

Движение ионов в растворе:

- анионов SO₄^2- к аноду;

- катионов Cu²⁺, Zn²⁺ к катоду.

А: φ = – 0,84.

К: φ = 0,36.

Сравнивая процессы, происходящие на катоде, происходит процесс с большим потенциалом, которым является H₂ (водород).

Теоретическая ЭДС равна 1,2В.

Вывод: в результате проведённого опыта определили, что ЭДС равна 0,4 В,

но в результате теоретического расчета оказалось, что ЭДС равна

1,2 В.

Опыт №2. Направление протекания окислительно-восстановительных процессов.

В результате опыта определили, что идёт обратная реакция (влево).

Допустим, что реакция идёт вправо:

Анод: процесс окисления

Катод: процесс восстановления

восстановитель окислитель

ЭДС < 0

Реакция вправо не идёт. Следовательно, реакция идёт влево.

Вывод: я познакомился с устройством и принципом работы гальванического элемента; научился определять направление протекания окислительно-восстановительных процессов по окислительно-восстановительным потенциалам реагирующих веществ.

Задание. Возможно ли самопроизвольное протекание реакции.

Допустим, что реакция идёт вправо:

Катод: восстановление

Анод: окисление

окислитель восстановитель

ЭДС < 0

Реакция не идёт.