Практическая часть

Опыт 1

Гальванические элементы

Берем 2 стакана.В одну наливаем 0.1М раствор сульфата меди,в другой-0.1М раствор сульфата цинка.В рарстворы солей опускаем соответствующие меттелические электроды.Оба раствора соединим фильтровальной бумагой(мостиком),измеряем эдс гальванического элемента.

Повторим опыт с СuSo4,ZnSo4, Cdso4

Наблюдаем:

СuSo4,ZnSo4 :эдс=1,1B

Cuso4,cdso4:эдс=0.75В

Znso4,Cdso4:эдс=0.325В

Опыт 2

Электролиз раствора иодида калия

Наливаем в U-образную трубку 5%-ый раствор KI,добавляем в катодное простронство 3-4 капли фенолфталеина.Вставляем в оба колена трубки графитовые электроды.Присоединяем электроды к источнику тока и пропускаем через раствор ток.

Наблюдаем:

При выключении источника тока в катодном пространстве появляется малиновая окраска+выделения газа,в анодном-коричневая(выделения иода)

Опыт 3

Электролиз раствора сульфата натрия

Наливаем в U-образную трубку 0.5М раствор сульфата натрия,добавляем в раствор лакмус.Вставляем в оба колена трубки графитовые электроды.Присоединяем электроды к источнику постоянного тока и пропускаем через раствор

Наблюдаем:

При увеличении силы тока вдоль анода цвет с фиолетового меняется на красный,вдоль катода-на синий.И в катодном и в анодном пространстве образуется газ,в катодном пространстве выделение газа более обильное.

Опыт 4

Электролиз раствора хлорида меди(II)

Наливаем в U-образную трубку 5%-й раствор хлорида меди (II).Вставляем в оба колена трубки угольные электроды(бех налета).Присоединяем электрод к источнику постоянного тока и пропускаем через них ток.

Наблюдаем:

на аноде-выделение газа

На катаде-образование медного налета

**При поднесении йод-крахмальной бумаги к аноду,она окрашивается в синий цвет,значит на аноде выделяется газообразный хлор.

Опыт 5

Электролиз раствора серной кислоты с медным анодом

В стакан емкостью 300мл наливаем(на ¾ объема)20%-й раствор серной кислоты.В крышке стакана закрепляем электроды.Угольный электрод должен быть катодом,а черновая медь-анодом.Опускает электроды в раствор и пропускаем ток.

Наблюдаем:

При выключении источника тока на катоде происходит выделение газа.

Раствор приобретает синеватую окраску

Скорость выделения газа переодически уменьшается,затем вновь возрастает

На катоде образуется налет меди.

Поверхностный слой анода разрушается

Обсуждение результатов

Опыт 1

1)(-) Zn |Zn²⁺||Cu²⁺|Сu(+)

Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu

Zn²⁺ + 2e^-=Zn µ₀=-0.76В

Cu²⁺ + 2e^-=Cu µ₀=0.34B

E⁰=0.34+0.76=1.1B

∆µ=E0=1.1B

∆G⁰=-nG*E0=-2*9650Кл/моль*1.1В=-212300 ДЖ/моль

Движение е^- : от Zn к Cu

2)(-)Cd|Cd²⁺||Cu²⁺|Cu(+)

Cd²⁺+2e^-=Cd µ₀=-0.4B

Cu²⁺ +2e^-=Cu µ₀=0.34B

Cd+Cu²⁺=Cd²⁺ + Cu

E⁰=0.34+0.4=0.74B

∆µ=0.75B

∆G⁰==-nG*E0=-2*96500 Кл/моль * 0.75В=144750 ДЖ/моль

Движение е^- : от Cd к Cu

3)(-)Zn|Zn²⁺||Cd²⁺|Cd(+)

Zn²⁺ +2e^-=Zn µ₀=-0.76В

Cd²⁺+2e^-=Cd µ₀=-0.4B

Zn+Cd²⁺=Zn²⁺ +Cd

E⁰=-0.4+0.76=0.36B

∆µ=0.325B

∆G⁰==-nG*E0=-2*96500 Кл/моль * 0.36В=69480 ДЖ/моль

Опыт 2

KI↔K⁺ + I^-

2H₂0+I₂=H₂⁺ +2OH^- +I₂

На катоде восстанавливается вода:

2H₂O + 2e^-=H₂+ 2OH^- µ₀=-0.83B pH=7

2I-2e^-=I₂ µ₀=0.54B

На аноде происходит процесс образования)выделения)йода(желтый окрас)

Малиновый окрас катода говорит об образовании KOH

Восстановление воды характеризуется большим электродным потенциалом вследствие восстановления ионов K+,которые накапливаются в катодном пространстве,взаимодействуя с OH^-

Опыт 3

Na₂SO₄↔2Na⁺ + SO₄ ^2-

Возможные процессы

На катоде:

Na⁺ +e^-=Na µ₀=-2.71B

2H₂O+2e^-=H₂+2OH µ₀=-0.83B

SO₄^2- +H₂O+2e^-=SO₄^2- + 2OH^- µ0=-0.99B

На аноде:

2SO₄^2- -2e^-=S₂O₈^2- µ₀=2.01B

2H₂O-4e^-=4H+ O₂(газ) µ₀=1.23В

Происходящие процессы

Катод:

2H₂O+2e^-=H₂+2OH (выделение водорода)

Анод:

2H₂O-4e^-=4H+ O₂(газ) (выделение кислорода)

Появление синей окраски свидетельствует об образовании NaOH,красной-H₂SO₄

Опыт 4

Катод : Сu²⁺ +2e^-=Cu –выделение на катоде чистой меди

Анод : 2Cl^- -2e^-=Cl₂ -выделение газообразного хлора

Опыт 5

H₂SO₄↔2H⁺ +SO₄ ^2-

Возможные процессы

Катод:

SO₄^2- +H₂O +2e^-=SO₃^2-+2OH^- µ₀=-0.03B

2H⁺ + 2e^-=H₂

Cu²⁺ +2e^-=Cu

Анод:

Сu-2e^-=Cu² µ₀=0.34B

2SO₄^2- - 2e^-=S₂O₈^2- µ₀=2.01B

Происходящие процессы:

Катод

2H⁺ + 2e^-=H₂ выделение водорода+выделение меди

Cu²⁺ +2e^-=Cu

Анод

2SO₄^2- - 2e^-=S₂O₈^2-

Раствор окрашивается в синий цвет,т.к образуется соль CuSO4

Выводы:

1)Рассмотрели различный гальванические элементы

2)Рассмотрели электролиз различных соединений(KI,NA2SO4,H2SO4,CUCL2)

3)Исследовали процессы электролиза выбранных веществ