3. Экспериментальная часть

Представлены две лабораторные работы, в одной из которых определяют электродвижущие силы гальванических элементов и потенциалы отдельных электродов, в другой – термодинамические характеристики химического процесса, протекающего при работе гальванического элемента.

Лабораторная работа №14

“Измерение ЭДС гальванических элементов и потенциалов

отдельных электродов”

3.1. Измерение ЭДС гальванических элементов

Цель работы: Составление гальванического элемента и измерение его ЭДС. Теоретическое вычисление ЭДС гальванического элемента при заданных концентрациях растворов электролитов.

3.1.1. Способы измерения ЭДС гальванических элементов

При измерении ЭДС гальванических элементов необходимо, чтобы химическая реакция в нем протекала обратимо, что возможно при небольшой величине проходящего через гальванический элемент тока. Этому требованию отвечает компенсационный метод измерения ЭДС, при котором в момент компенсации через гальванический элемент проходят токи не более 10^-9÷ 10^-12А.

Сущность компенсационного метода измерения заключается в сравнении двух значений ЭДС, равных по величине и противоположных по знаку.

Прямые измерения разности потенциалов на клеммах гальванического элемента при помощи обычного или высокоомного вольтметров позволяют получить значение напряжения – U, которое несколько отличается от ЭДС элемента E: U < E. Разница между ЭДС и напряжением обусловлена омическим падением напряжения элемента при прохождении тока и другими эффектами.

В данной работе измерение ЭДС производится при помощи высокоомного цифрового вольтметра.

Измерение ЭДС с помощью высокоомного цифрового вольтметра заключается в следующем:

1) Подключите вольтметр к сети переменного тока напряжением 220 В.

2) Нажмите кнопку “Сеть” на передней панели вольтметра. При этом должны загореться лампы отсчетного устройства. Если этого не произошло, отключите вольтметр от сети и с помощью преподавателя или лаборанта проверьте исправность предохранителя на задней панели, после чего вновь подключите вольтметр в течение 30 минут.

3) Вставьте соединительный шнур вольтметра в гнездо “Вход 1” или “Вход 11”, в зависимости от того, с какого входа осуществляется работа. При подключении к гнезду “Вход 11” нажмите кнопку “Вход 11” на передней панели вольтметра.

4) Нажмите “5 U” или “Калибр”. После чего калибровку прибора произведет преподаватель или лаборант.

5) Подключите электрические выводы (соединительный шнур) к гальваническому элементу. Желтый вывод подсоедините к положительному электроду, белый – к отрицательному.

6) Нажмите кнопку “Период”, при этом прибор будет работать а режиме периодических измерений.

7) Снимите цифровые показания отсчетного устройства, получите значение ЭДС измеряемого элемента.

После завершения произвести отключение прибора:

1) Отключите выводы соединительного шнура вольтметра от источника измеряемого напряжения.

2) Нажмите кнопку “Сеть”, чтобы привести ее в отжатое состояние.

3) Отключите шнур питания от сети.