Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

Кафедра «Общей

и специальной химии»

Методические указания

по дисциплине «Химия»

к лабораторным занятиям по теме

«Электрохимические процессы»

для студентов специальностей

130503 «Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтегазохранилищ» (нтх / стх),

150202 «Оборудование и технология сварочного производства»

дневной формы обучения

Тюмень 2009

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского государственного нефтегазового университета.

Составитель: канд. хим. наук, доцент Обухов В.М.

© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2009г.

I. Лабораторная работа

Лабораторная работа выполняется для закрепления теоретических знаний. Поэтому к лабораторным занятиям допускаются студенты, получившие допуск от преподавателя.

При выполнении работы студент приобретает навыки проведения исследовательской работы.

Тема: «Электрохимические процессы. Химические источники электрической энергии».

Цель работы: Изготовление цинк-медного гальванического элемента.

Изготовить электроды. Для этого в первый микростаканчик налить на 2/3 его высоты раствор сульфата меди (концентрацией 1,0 мол/л) и опустить медную пластинку. Во второй микростаканчик налить на 2/3 его высоты раствор сульфата цинка (концентрацией 1,0 мол/л) и опустить в него цинковую пластинку. Полученные электроды соединить электролитическим мостиком. Соединить электроды металлическим проводом через гальванометр. Обратить внимание на отклонение стрелки на шкале гальванометра. Записать направление отклонения стрелки (от какого электрода к какому).

Выписать значения стандартных электродных потенциалов медного и цинкового электродов и определить, какой электрод будет являться анодом, а какой – катодом. Определить знаки заряда электродов и сопоставить с направлением отклонения стрелки гальванометра при проведении опыта.

Записать электрохимическую схему собранного гальванического элемента. Написать электронные уравнения процессов, протекающих на электродах и суммарное уравнение окислительно-восстановительного процесса, в результате которого получается электрический ток в данном гальваническом элементе. На схеме указать направление движения электронов и ионов, обуславливающих электрический ток, во внешней и внутренней цепи гальванического элемента.

Вычислить Э.Д.С. собранного гальванического элемента при концентрации растворов солей I,0 мол/л и 0,0I мол/л. В выводе указать изменится ли Э.Д.С гальванического элемента при изменении концентрации электролита.

Тема: «Электрохимические процессы. Электролиз водных растворов солей»

Форма отчета: на 2 и 3 страницах

Реактивы	Наблюдения	Химические уравнения наблюдаемых процессов	Выводы
Опыт № 1

Цель работы: Установление закономерностей электролиза водных растворов электролитов.

Опыт № 1. Налить в электролизёр на 2/3 его высоты раствор йодида калия. Добавить в оба колена по капле индикатора (фенолфталеина) и перемешать стеклянной палочкой. Выпрямитель подсоединить проводами к графитовым электродам и электроды опустить в электролизёр. Включить выпрямитель в сеть. Записать наблюдения, что происходит на обоих электродах (выделение газа, изменение цвета раствора).

Составить уравнения процессов происходящих на катоде и аноде и суммарное уравнение окислительно – восстановительного процесса электролиза. В выводах сопоставить наблюдения с составом образующихся продуктов и указать характер среды при катодном и при анодном пространстве.

Опыт № 2. Налить в электролизёр на 2/3 его высоты раствор сульфата натрия. Выпрямитель подсоединить проводами к графитовым электродам и электроды опустить в электролизёр. Включить выпрямитель в сеть. С помощью универсальной индикаторной бумаги определить водородный показатель (рН) при катодном и анодном пространстве. Записать наблюдения, что происходит на обоих электродах (выделение газа, изменение цвета раствора).

Составить уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде и суммарное уравнение окислительно – восстановительного процесса электролиза. В выводах сопоставить наблюдения с составом образующихся продуктов и указать характер среды при катодном и анодном пространстве.

Опыт № 3. Налить в электролизёр на 2/3 его высоты раствор сульфата меди. Выпрямитель подсоединить проводами к графитовым электродам и электроды опустить в электролизёр. Включить выпрямитель в сеть. Пропустить ток в течении 3 минут. Выключить выпрямитель из сети. Вынуть электроды и рассмотреть их. Записать наблюдения, что происходит на обоих электродах (выделение газа, выделение металла).

Составить уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде и суммарное уравнение окислительно – восстановительного процесса электролиза. В выводах сопоставить наблюдения с составом образующихся продуктов. Электрод, покрытый медью, очистить наждачной бумагой.

Опыт № 4. Налить в электролизёр на 2/3 его высоты раствор сульфата меди. Подсоединить провода от выпрямителя. К графитовому электроду подключить отрицательный полюс источника тока. К медному электроду подсоединить положительный полюс источника. Включить выпрямитель в сеть. Пропустить ток в течении 3 минут. Выключить выпрямитель из сети. Вынуть электроды и рассмотреть их. Записать наблюдения, что происходит на обоих электродах (выделение газа, растворение и выделение металла).

Составить уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде и суммарное уравнение окислительно – восстановительного процесса электролиза. В выводах сопоставить наблюдения с составом образующихся продуктов. Электрод, покрытый медью, очистить наждачной бумагой.