Khimia / Химия / ХИМИЯ НОВЫЕ ЛАБЫ / лаба 13 / Опыт1

Опыт №1. Определение ЭДС биметаллического (медно-цинкового) гальванического элемента.

Приготовили 50 мл 0,1 М раствора сульфата меди (II) из 1 М раствора. Для этого расчетное количество 1 М раствора отмерить пипеткой или мерным цилиндром, перевести в мерную колбу на 50 мл и довести до метки дистиллированной водой.

CuSO₄ 50 мл 0,1 M из 1M

5 мл 1M

45 мл H₂O

Аналогично приготовили 50 мл 0,005 М раствора сульфата цинка из 0,05 М раствора.

ZnSO4 50 мл 0,005 M из 0,05

5 мл 0,05 M

45 мл H₂O

Приготовленные растворы налили в стакан на 50 мл. Собрали гальванический элемент, опустив медную пластину в раствор сульфата меди, цинковую – в раствор сульфата цинка. полученные таким образом электроды для замыкания внутренней электрической цепи соединив электрическим ключом (изогнутая стеклянная трубка с раствором хлорида калия). Во внешнюю цепь гальванического элемента включен измерительный прибор – потенциометр.

CuSO₄

ZnSO₄

Zn

Cu

A

K

KCl

потенциометр.

При замыкании потенциометр показывал разность потенциалов катода и анода, которая отсутствии тока во внешней цепи составляет ЭДС гальванического элемента. Измеренное значение ЭДС является практическим значением ЭДС.

ЭДС_прак.=1,14 В

Рассчитали теоретическое значение ЭДС данного гальванического элемента. Для этого рассчитать по уравнению Нернста потенциалы медного и цинкового электродов, учитывая, что коэффициент активности 0,1 М раствора сульфата меди f=0,16, а 0,005 М раствора сульфата цинка f=0,48. По величинам расчетных потенциалов определили катод и анод: катодом является медная пластина, а анодом – цинковая. Рассчитали теоретическое значение ЭДС по формуле ЭДС=φ_к-φ_а.

ЭДС=φ_к-φ_а

φ=С_м f

φ⁰ _Zn=-0,76

φ⁰ _Cu=+0,34

φ _Cu= φ⁰ _Cu+lgC_M f=0,34+0,0295*lg0,16*0,1=0.287 B

φ _Zn= φ⁰ _Zn+lgC_M f=-0,76+0,0295*lg0,48*0.005=-0,837 B

ЭДС_т=1,124 В

Рассчитаем относительную ошибку опыта.

η=%=1,42%

А: Zn-2e=Zn²⁺

K: Cu²⁺+2e=Cu

A; (-) Zn/ZnSO₄,║, CuSO₄ (+); K