Лабораторная работа 2 измерение температурного коэффициента гальванического элемента и расчёт термодинамических величин

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: расчёт температурного коэффициента гальванического элемента, изменения энтальпии, изобарно-изотермического потенциала и энтропии реакции, протекающей в элементе.

ПРИБОРЫ И РЕАКТИВЫ: 0,01н растворы KOH и KCl; 1,0н KNO₃; насыщенный раствор KCl; каломельный и хлоридсеребряный электроды; потенциометр Р-304 или аналогичный; специальные сосуды для электродов с сифонами; соединительные медные провода; нуль-гальванометр, элемент Вестона, батарея или блок питания для потенциометра.

Методика эксперимента

В работе используются гальванические элементы следующих типов:

1. Ag , AgCl_(тв)│KCl _(нас)│ Hg₂Cl_2(тв), Hg

2. Hg , HgO_(тв)│ KOH (0,01н) | KNO₃(1,0 н) | KCl(0,01н) | Hg₂Cl_2(тв), Hg

Собирают гальванический элемент и определяют ЭДС сначала грубо, а затем с помощью зеркального гальванометра точно (0,05 мВ) при комнатной температуре. Измерение повторяют 3-5 раз через 5-6 мин до установления постоянного значения ЭДС.

Используя термостаты проводят аналогичные опыты при других температурах (не менее 5 значений) с интервалами в 7-10 град.

Опытные и расчётные данные представляют по форме таблицы 1.

Таблица 1

T, K	E, В		H, кДж/моль	G, кДж/моль	S,

На основании опытных данных строят график E=f(T), из которого определяют . Расcчитывают термодинамические параметры ∆G, ∆S, ∆Н электрохимической реакции по уравнениям (1), (4), (5) соответственно.

Отчет по работе

Отчет должен содержать:

– теоретическое обоснование экспериментальной части работы;

– методику эксперимента;

– экспериментально измеренные значения электродвижущей силы для каждого гальванического элемента при разных температурах;

– график зависимости ЭДС от температуры, его обработку по методу наименьших квадратов;

– расчет температурного коэффициента гальванического элемента;

– расчет термодинамических параметров электрохимической реакции с использованием экспериментальных данных и сравнение с рассчитанными на основании справочных;

– расчёт ошибки измерения указанных функций.

Лабораторная работа 3

Определение коэффициента активности измерением эдс гальванических элементов

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определение коэффициента активности соляной кислоты при заданных концентрациях.

ПРИБОРЫ И РЕАКТИВЫ: иономер, растворы соляной кислоты.

Методика эксперимента

Составляют гальваническую цепь

Pt, H₂ | HCl, AgCl | Ag

в которой положительный электрод обратим по отношению к иону Cl^–, а отрицательный – к H⁺. ЭДС цепи будет равна

== ==. (17)

Готовят 0,1; 0,05; 0,01; 0,005; 0,001; 0,0005 н растворы HCl. Концентрации растворов проверяют титрованием; затем насыщают растворы свежеприготовленным AgCl. Приготовленный хлоридсеребряный электрод погружают в сосуд с исследуемым раствором. В тот же сосуд погружают сифон водородного электрода. ЭДС измеряют компенсационным методом с точностью 0,05 мВ. На основании полученных результатов строят графики: E+0,1183lgC=f();E+0,1183lgC=f(C).

При экстраполяции кривых на нулевую концентрацию они сходятся в одной точке, расположенной на ординате. Значение функции в этой точке и будет равно E⁰ (при С0 0, _1). После нахождения E⁰ находят средние коэффициенты активности для всех использованных растворов HCl из уравнения (17).

Результаты измерений и вычислений представляют в виде таблицы 2.

Таблица 2

СHCl	E, В	E+0,1183lgC		a