2. Содержание работы

2.1. Описание установки

Экспериментально величины ЭДС могут быть измерены с помощью потенциометров с высоким входным сопротивлением (10⁶ – 10¹² Ом). Этим условиям соответствует компенсационный метод измерения, сущность которого заключается в том, что измеряемое значение Е_х компенсируется напряжением Е_к противоположного знака и известной величины. Данный принцип реализуется в потенциометрах постоянного тока, где компенсация осуществляется вручную. В современных высокоомных вольтметрах компенсация обычно осуществляется автоматически. На рисунке приведена схема установки для измерения ЭДС гальванических элементов.

1 1

2 2

Схема измерения ЭДС гальванического элемента:

1 – электроды; 2 – растворы; 3 – электролитический мостик;

4 – цифровой высокоомный вольтметр Щ-68003.

2.2. Методика выполнения работы

1. Измерить ЭДС (Е) гальванических элементов, составленных попарным сочетанием исследуемых электродов. Записать результаты измерений в табл. 1.

2. По уравнению (3) рассчитать величины теоретических потенциалов (Е_теор) исследуемых электродов. Значения Е⁰ и _ взять из справочника. Свести результаты расчета в табл.2.

3. Используя величины электродных потенциалов из табл. 2, рассчитать соответствующие значения ЭДС исследуемых элементов (уравнение 13) и сопоставить их с экспериментальными величинами Е, взятыми из табл. 1. Сопоставление измеренных и расчетных величин провести в табл. 3, оценив отклонение результатов расчета от экспериментальных значений.

4. По найденным значениям ЭДС, используя уравнение (14), рассчитать G соответствующих реакций, протекающих в гальванических элементах, и максимально полезную работу, которую могут совершить исследованные гальванические элементы. Свести полученные значения в табл.4.

На основании анализа полученных результатов сделать вывод о направлении самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций в изученных гальванических элементах, а также о том, какой из исследованных гальванических элементов может совершить наибольшую электрическую работу.