ЭЭ Лаб3
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра физической химии
ОТЧЕТ по лабораторной работе №3
по дисциплине «Электрохимическая энергетика» Тема: Определение стандартного электродного потенциала
металлического электрода. Работа гальванического элемента
Студент гр. 1408 |
|
Шакиров В.А. |
|
Преподаватель |
|
|
Рахимова О.В. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы: ознакомление с работой гальванического элемента и определение его ЭДС при различных концентрациях электролита.
Оборудование и реактивы: 1. Универсальный контроллер. 2. Установка электрохимия. 3. Химические стаканы 50 мл. 4. Мерный цилиндр 100 мл.
5. Два якоря магнитной мешалки. 6. Хлоридсеребряный электрод. 6. Медный
и цинковый электроды. 7. Растворы сульфатов цинка и меди (II) определенной концентрации.
Основные теоретические положения
Гальванический элемент – прибор, состоящий из ионных и электронных проводников, на границе соприкосновения которых возникает разность электрических потенциалов, или ЭДС. ЭДС элемента выражается алгебраической суммой разности электродных потенциалов ЭДС = Е+ − Е−.
ЭДС любого гальванического элемента возникает за счет протекания в нем химической реакции или за счет изменения активности ионов в растворе вблизи электрода. Зависимость ЭДС элемента от типа электрода, температуры и концентрации электролитов в нем выражается уравнением Нернста -Тюрина:
= ° − ( ), (1)
где E° – стандартный электродный потенциал, В; R – универсальная газовая постоянная; T – абсолютная температура, K; n – количество электронов, участвующее в электродной реакции; F – постоянная Фарадея, a – активность окисленной или восстановленной формы (для твердых веществ a = 1).
Активность иона в растворе зависит от многих факторов, в том числе от природы и концентрации электролита и выражается следующим выражением.
= ± ±, (2)
где m± – средняя моляльная концентрация иона, моль/кг; γ± – средний ионный коэффициент активности электролита.
Средний ионный коэффициент активности (γ±) можно найти в справочнике или рассчитать приближенно.
Для определения электродных потенциалов применяют стандартные электроды сравнения, т. е. электроды, потенциалы которых известны. Обычно в качестве электрода сравнения можно использовать каломельный, хлорсеребряный, водородный электроды.
Потенциал стандартного водородного электрода условно равен нулю. Условный потенциал электрода или потенциал электрода по водородной шкале равен ЭДС элемента, составленного из данного электрода и с тандартного водородного электрода. Электроды делятся на три типа: электроды первого рода, обратимые по отношению к катиону; электроды второго рода обратимые по отношению к аниону; и окислительно-восстановительные электроды
Протокол наблюдений
Обработка результатов
