МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра аналитической, физической химии и физико-химии полимеров

Гальванические элементы

Методические указания

к лабораторным работам

№ 14 и № 15 по

физической химии

ВОЛГОГРАД 2003

УДК 621.311.61

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ: Методические указания к лабораторным работам № 14 и № 15 по физической химии / Составители В.И. Глазов, Г.П. Духанин: Волгоград. гос. техн. ун-т.- Волгоград. 2003, 39c.

Излагаются теоретические вопросы электрохимии, касающиеся электродных потенциалов и электродвижущих сил гальванических элементов, а также зависимости их от природы металла и активности (концентрации) потенциалопределяющих ионов. Приводится классификация электродов и элементов. Рассматриваются закономерности превращения химической энергии в электрическую, расчет термодинамических функций и константы равновесия реакции, протекающей в гальваническом элементе.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлениям 5508 и 5505.

Библиогр.: 5 назв.

Рецензент Ж. Н. Малышева

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета.

© Волгоградский

государственный

технический

университет,

2003

СОДЕРЖАНИЕ

1. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ……………………………………….. 5

1.1. Механизм возникновения разности потенциалов на границе двух сред 5

1.2. ЭДС гальванических элементов…………………………………………..11

1.3. Уравнение Нернста………………………………………………………..14

1.4. Определение потенциалов. Стандартный электродный потенциал……16

1.5. Классификация электродов……………………………………………….18

1.5.1. Электроды первого рода………………………………………………..18

1.5.2. Электроды второго рода………………………………………………...19

1.5.3. Газовые электроды………………………………………………………21

1.6. Классификация гальванических элементов……………………………...23

2. ТЕРМОДИНАМИКА ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА……………..25

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………………………...29

3.1. Измерение ЭДС гальванических элементов……………………………..29

3.1.1. Способы измерения ЭДС гальванических элементов………………...29

3.1.2. Порядок выполнения работы…………………………………………...30

3.2. Определение потенциалов отдельных электродов……………………...32

3.2.1. Порядок выполнения работы…………………………………………...32

3.3. Термодинамика гальванического элемента……………………………...34

3.3.1. Порядок выполнения работы…………………………………………...34

3.3.2. Обработка результатов измерений……………………………………..35

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ………………………………………………36

5. СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………37

6. ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………...37

ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

1. Прежде, чем приступить к лабораторной работе, изучите методику ее проведения, получите инструктаж по технике безопасности с последующей росписью в журнале и разрешение преподавателя на выполнение работы.

2. Выполнение работы разрешается только на специально оборудованном рабочем месте. Хождение по лаборатории, не связанное с проведением эксперимента, запрещено.

3. Познакомьтесь с расположением выключателей вентиляции, электрооборудования и общего рубильника, отключающего электроснабжение лаборатории. Соблюдайте правила работы с электроприборами. Не оставляйте их без присмотра. После окончания работы отключите их от сети.

4. Осторожно обращайтесь со всеми приборами и стеклянными частями установок. При небрежном отношении прибор может быть выведен из строя, а стеклянные ячейки разбиты.

5. Строго соблюдайте правила работы с цифровым вольтметром при измерении ЭДС. Перед началом работы проверьте заземление вольтметра. Заземление должно быть надежным, так как его нарушение опасно для жизни.

6. Доложите преподавателю о полученных результатах, рабочее место по окончании работы приведите в порядок и сдайте дежурному или лаборанту.