Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

Лабораторная работа №11. Определение чисел переноса ионов

Цель работы: определить числа переноса катиона и аниона заданного раствора электролита.

Сущность метода. Метод определения чисел переноса по Гитторфу основан на измерении концентрации электролита в приэлектродных пространствах до и после электролиза с пересчетом на изменение количества вещества (Δn) катиона и аниона. Схема лабораторной установки показана на рис. 17. При электролизе серной кислоты происходит разложение воды. На катоде – восстановление ионов водорода ; на аноде – окисление кислорода: воды . При этом сульфат-ионы перемещаются к аноду, катионы водорода – к катоду. У анода концентрация серной кислоты увеличивается, у катода – уменьшается. Уменьшение концентрации кислоты в катодном пространстве равно ее увеличению в анодном.

Оборудование и реактивы. Источник постоянного тока; кулонометр – 1 шт.; штатив с лапой – 1 шт.; свинцовые электроды – 2 шт.; стакан химический объемом 100 мл – 2 шт.; стакан химический объемом 50 мл – 1 шт.; бюретка с шариком объемом 25 мл – 1 шт.; мерная пипетка (Мора) объемом 20 мл – 1 шт.; мерный цилиндр объемом 100 мл – 1 шт.; мостик электролитический с краном – 1 шт.; колба коническая объемом 250 мл – 2 шт.; наждачная бумага; серная кислота – 1 н. раствор; серная кислота – 0,02 н. раствор; груша; гидроксид натрия – 0,02 н. раствор; фенолфталеин.

Выполнение работы

1. В химические стаканы объемом 100 мл мерным цилиндром на 100 мл отобрать по 75 мл 0,02 н. раствора серной кислоты.

2. В стаканы поместить электролитический мостик.

3. Открыть кран ключа и при помощи груши заполнить его 0,02 н. раствором серной кислоты, после чего закрыть кран ключа.

4. Свинцовые электроды зачистить наждачной бумагой и поместить их в химические стаканы объемом 100 мл с 0,02 н. раствором серной кислоты.

Рис. 14. Прибор для определения чисел переноса. 1 – свинцовый электрод; 2 – химический стакан с исследуемым раствором; 3 – электролитический мостик; 4 – графитовые или платиновые электроды; 5 – емкость с 1 н. H₂SO₄; 6 – бюретка; 7 – источник постоянного тока.

7. Оформить установку в соответствии с рис. 17.

8. Включить ток и вести электролиз в течение 40 мин.

9. Выключить ток.

10. Открыть кран электролитического мостика.

11. При помощи мерного цилиндра измерить объем жидкости в катодном и анодном пространстве (стаканы объемом 75 мл).

12. Из катодного пространства мерной пипеткой объемом 20 мл в две конические колбы объемом 250 мл отобрать 2 пробы.

13. К пробам добавить по 4 капли фенолфталеина.

14. Оттитровать пробы 0,02 н. раствором гидроксида натрия.

15. Из анодного пространства мерной пипеткой объемом 20 мл в две конические колбы объемом 250 мл отобрать 2 пробы.

16. К пробам добавить по 4 капли фенолфталеина.

17. Оттитровать пробы 0,02 н. раствором гидроксида натрия.

Содержание протокола лабораторной работы

1. Электролит.

2. Исходная концентрация электролита C₀, н.

3. Температура Т, °С.

4. Атмосферное давление Р_атм, мм рт. ст.

5. Объем 1 н. раствора серной кислоты в бюретках кулонометра до начала электролиза: , мл; , мл;

6. Сила тока, А

7. Продолжительность электролиза, мин.

8. Уровень 1 н. раствора серной кислоты в бюретках кулонометра по окончании электролиза: , мл; , мл.

9. Концентрация титранта (гидроксида натрия) C_T, н.

10. Объем раствора в катодном пространстве V_K, мл.

11. Объем пробы, взятой для анализа V_a,K, мл.

12. Объем титранта

, мл	, мл	,мл

13. Объем раствора в анодном пространстве V_А, мл.

14. Объем пробы, взятой для анализа V_a,A, мл.

15. Объем титранта

, мл	, мл	,мл