4. Контрольные вопросы к лабораторным работам Работа 1. Основные законы электролиза. Определение выхода по току

1. Проводники I и II рода и движение зарядов в них.

2. Определение понятий: электрохимическая система, электрохимическая цепь, катод, анод, электролит.

3. Законы Фарадея. Число Фарадея и его физический смысл.

4. Кулонометры, классификация, принципы устройства.

5. Выход металла по току и выход по энергии. Способы определения.

6. Основные, побочные и вторичные реакции. Приведите определения и примеры.

Работа 2. Определение чисел переноса методом Гитторфа

1. Физический смысл понятия числа переноса.

2. Дать схему ячейки и установки для определения чисел переноса методом Гитторфа, методом подвижной границы и методом диффузионного потенциала.

3. Какие условия необходимо соблюдать при использовании метода Гитторфа, метода подвижной границы и метода диффузионного потенциала?

4. Как вычислить числа переноса по результатам, полученным по методу Гитторфа, по методу подвижной границы и методу диффузионного потенциала?

5. Какие числа переноса получают на опыте – истинные или кажущиеся? Почему? Как определяют истинные числа переноса?

6. Как можно оценить величину чисел переноса исходя из данных о подвижности ионов?

7. Составьте материальный баланс сернокислой ванны меднения.

8. Составьте материальный баланс ванны электролитического получения водорода и кислорода.

9. Что такое электрохимические цепи с переносом и без переноса, диффузионный потенциал.

Работа 3. Термодинамика гальванического элемента. Определение термодинамических функций гальванического элемента по данным измерений эдс

1. Объясните полученные результаты и сопоставьте их с теоретическими представлениями.

2. Составные части внутреннего потенциала. Причины возникновения поверхностного и внешнего потенциалов, их определение.

3. Почему нельзя измерить внутренний потенциал? Гальвани-потенциал и вольта-потенциал, их связь с ЭДС.

4. Электродный потенциал. Определение электродного потенциала.

5. Потенциал нулевого заряда, нулевые растворы.

6. Выведите уравнение, связывающее ЭДС гальванического элемента с энергией Гиббса, энтальпией и энтропией реакции, протекающей на электродах гальванического элемента.

7. Связь ЭДС с электрохимическим и химическим потенциалами.

Работа 4. Определение эдс в электрохимических цепях с переносом и без переноса

1. Расскажите о возникновении скачков потенциалов на границе раздела фаз.

2. Поясните термины вольта-потенциал и гальвани-потенциал. Можно ли измерить или рассчитать теоретически их значения?

3. Какая цепь называется правильно разомкнутой, и что означает термин ЭДС? Докажите, что ЭДС правильно разомкнутой цепи представляет электрическую работу при переносе электрона от металла М к металлу М*.

4. Напишите уравнения зависимости равновесных электродных потенциалов для:

• электрода, обратимого по отношению к катиону, находящемуся в растворе;

• электрода второго рода;

• газовых электродов;

• окислительно-восстановительных электродов.

5. Дайте определение стандартного электродного потенциала.

6. Перечислите отличия в построении электрохимических цепей с переносом и без переноса.

7. Объясните механизм возникновения диффузионного потенциала и укажите способы уменьшения его величины.

8. Объясните механизм возникновения мембранного потенциала.

9. Перечислите известные Вам электроды сравнения. Напишите реакции, протекающие на них.

10. Опишите методики определения стандартного электродного потенциала по данным измерения ЭДС гальванического элемента.

11. Опишите методики определения коэффициента активности электролита по данным измерения ЭДС гальванического элемента.

12. Приведите и объясните зависимости величин коэффициентов активности неэлектролита и среднеионного коэффициента активности сильного электролита от их концентрации.

13. Опишите методику определения чисел переноса по данным ЭДС электрохимических цепей с переносом.