Практична робота № 2

Тема : Електродні потенціали та електрорушійні сили.

Мета:

Знати :Вимірювання електрорушійної сили гальванічних елементів і електродних потенціалів. Роль електрохімічних явищ у біологічних процесах.Електроди визначення та електроди порівняння. Потенціометричне вимірювання рН розчинів і біологічних рідин за допомогою скляного електрода з водневою функцією.Дотримання правил техніки безпеки та охорони праці під час вимірювання електрорушійної сили гальванічних елементів і електродних потенціалів, потенціометричного вимірювання рН розчинів Визначення поверхневого натягу на межі рідина—газ за методом Ребіндера. Обчислення величини адсорбції за рівнянням Гіббса. Побудова ізотерми поверхневого натягу й адсорбції поверхнево-активних речовин (ПАР).Молекулярна адсорбція на поверхні твердого тіла. Визначення адсорбції ацетатної кислоти активованим вугіллям. Побудова ізотерми адсорбції. Дотримання правил техніки безпеки та охорони праці під час визначення поверхневого натягу на межі рідина—газ за методом Ребіндера та визначенні адсорбції ацетатної кислоти активованим вугіллям.

Вміти : вміти користуватися рН-метром під час потенціометричних вимірювань;

• вимірювати ЕРС гальванічних елементів потенціометричним методом;

• визначати рН біологічних рідин потенціометричним методом;

дотримуватися правил техніки безпеки, охорони праці під час вимірювання ЕРС гальванічних елементів та потенціометричномго вимірювання рН біологічних рідин. визначати поверхневий натяг біологічних рідин на межі рідина—газ за методом Ребіндера;

• розраховувати величину адсорбції за рівнянням Гіббса;

• будувати ізотерми поверхневого натягу та адсорбції;

• визначати адсорбцію ацетатної кислоти активованим вугіллям;

• дотримуватися правил техніки безпеки, охорони праці під час визначення поверхневого натягу на межі рідина—газ за методом Ребіндера та визначення адсорбції ацетатної кислоти активованим вугіллям.

Питання для самопідготовки.

1Які дані, характеризують розчин можна одержати за допомогою вимірювання електричної провідності розчинів?

2.Які чинники впливають на питому електричну провідність?

3.Що таке гальванічний елемент , з чого він складається?

4.Поясніть механізм виникнення електродного потенціалу. Від чого залежить його величина?

5.Поясніть механізм виникнення дифузійного та мембранного потенціалів, вкажіть їх значення в медицині та фармації.

6.Яка роль електрохімічних явищ у біологічних процесах ?

7. Поясніть потенціометричне вимірювання рН розчинів і біологічних рідин за допомогою скляного електрода з водневою функцією.

8.Що називають поверхневою енергією? Які значення приймає ця величина у дисперсних системах?

9.Що таке поверхнева активність?

10.Який процес називають адсорбцією і чому він відбувається самодовільно?

11.Які фактори впливають на величину адсорбції?

12За допомогою яких рівнянь можна описати адсорбційну рівновагу? Проаналізуйте ці рівняння.

13.Як визначають сталі величини у рівняннях Фрейндліха і Ленгмюра?

14.Яку величину називають граничною адсорбцією?

15.Які параметри можна розрахувати, якщо відома а_?

16.Класифікація адсорбентів за пористістю і походженням.

17.     Що таке сорбція, адсорбція, абсорбція, десорбція?

18..Використання адсорбентів.Медичне значення адсорбційної терапії : гемосорбція, ентеросорбція, плазмо сорбція.

Хід роботи. Дослід 1.Порівняльна активність металів. Налити у 5 пробірок по 1 мл розчинів солей: у першу – цинк сульфату, у другу – розчину солі Мора, у третю плюмбум(ІІ) нітрату, у четверту – купрум(ІІ) сульфату, у п’яту – аргентум нітрату. Помістити в розчини пластинки металічного цинку. Відмітити спостереження. Повторити досліди із залізними, свинцевими та мідними пластинками. З розчинів яких солей витісняються метали? Записати метали в порядку зменшення їх відновної активності. Порівняти експериментальний ряд металів з їх положенням в електрохімічному ряді напруг.  ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2. Утворення поганорозчинних електролітів в реакціях іонного обміну.

У дві пробірки внести по 0,5-1 мл розчинів натрію сульфату Na₂SO₄ та натрію сульфіту Na₂SO₃. У кожну пробірку додайте по 2-3 краплі розчину солі барію хлориду. Спостерігайте утворення осадів поганорозчинних солей барію. Складіть молекулярні та іонно-молекулярні рівняння відповідних реакцій.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 4. Розчинення осадів малорозчинних електролітів під час хімічної взаємодії.

До пробірок з поганорозчинними солями барію додайте по 3-5 крапель розчину нітратної кислоти, вміст пробірок перемішайте. Що спостерігаєте? Складіть рівняння взаємодії BaSO₃ з нітратною кислотою. Поясніть причину проходження цієї реакції.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 5. Напрям зміщення рівноваги в розчинах електролітів.

Налийте в пробірку 1 мл розчину плюмбум нітрату Pb(NO₃)₂ і додайте такий самий об’єм розчину натрій хлориду NaCl. Спостерігайте утворення осаду плюмбум хлориду, відзначте колір. Додайте до вмісту пробірки декілька крапель розчину калій йодиду KІ. Поясніть, яка сполука утворилася при взаємодії KІ з іонами, які містилися в насиченому розчині над осадом PbCl₂.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 6. Адсорбція оцтової кислоти на поверхні активованого вугілля.

1. Готують в 6 пронумерованих колбах по 100 мл розчину оцтової кислоти шляхом розбавлення вихідного розчину у наступних співвідношеннях:

Колби, № з/п	1	2	3	4	5	6
0,4н СН3СООН, мл	1мл	2мл	3мл	5мл	10мл	25мл
Н2О	99мл	98мл	97мл	95мл	90мл	75мл

2. Отримані 100 мл розчину ділять на дві частини: 50 мл розчину відбирають для визначення концентрації до адсорбції, у другу половину вносять по 1 частині вугілля, закривають пробками, інтенсивно струшують та залишають стояти на 20 хвилин, зрідка повторюючи струшування до настання рівноваги. Поки встановлюється рівновага, використовують час для визначення концентрації вихідних розчинів шляхом титрування 0,1н розчином луги, відбираючи піпеткою по 10 мл вихідних розчинів. Титрування проводять по 2 рази. Концентрація кожного з розчинів оцтової кислоти розраховується за формулою:

С₀ =

де С₀ – концентрація розчину оцтової кислоти до адсорбції, С_NaOH – концентрація еквіваленту (нормальність) розчину луги, V_NaOH - об’єм розчину луги, що пішов на титрування, V_{кислоти} - об’єм оцтової кислоти, що взято для визначення.

3. Потім готують 6 сухих колб з лійками по вміщують у лійки сухі складчасті фільтри, щоб не змінювати концентрації розчинів. Розчини після адсорбції фільтрують через фільтри, відкидаючи 3 – 5 мл розчину з кожної колби для запобігання помилок за рахунок адсорбції кислоти на фільтрі, відбирають піпеткою по 10 мл кінцевих розчинів та титрують 0,1н розчином луги в присутності індикатору фенолфталеїну до слабо рожевого забарвлення. Концентрацію кожного з розчинів оцтової кислоти після адсорбції розраховують за формулою:

С_Р =

де С_Р - концентрація оцтової кислоти після адсорбції.

Кількість адсорбованої оцтової кислоти вираховують за формулою:

Х =

де Х – кількість адсорбованої оцтової кислоти, г/моль, V – об’єм кислоти, який взято для адсорбції. Результати заносять до таблиці:

До адсорбції			Після адсорбції			Х
Vкислоти	Vлуги	С0	Vкислоти	Vлуги	СР

Висновок:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні завдання:

1. Складіть рівняння напівреакцій окиснення на аноді і віднов лення на катоді, що протікають при електролізі водного розчин? купрум (II) сульфату, якщо використовують: а) мідні електроди б) графітові електроди.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Складіть рівняння напівреакцій: а) окиснення води на аноді; б) відновлення води на катоді, які можуть протікати при елект­ролізі водних розчинів солей (інертні електроди).

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Порівняйте електроди першого та другого родів. Дайте характеристику окисно-відновним електродам?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Що називають потенціометрією?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Потенціометричне визначення рН це - ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Найчастіше для визначення рН застосовують такі кола :

Воднево – хлор срібне коло -________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Хінгідронно – хлор срібне коло -________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Хлорсрібно – скляне коло -________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Скляне коло -________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________