Лабораторна робота № 8

 

ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ

МЕТА РОБОТИ: Експериментально дослідити роботу гальванічних елементів.

 

ДОСЛІД 1 Мідно-цинковий гальванічний елемент

 

 

Виконання досліду

1.Одну склянку заповнити 1М розчином ZnSO₄, а другу – 1М розчином CuSO₄.

2.Сполучити склянки, як показано на рис. 4, за допомогою електролітного містка 3, що містить насичений розчин КСl у суміші із агар-агаром.

3.Занурити у розчин ZnSO₄ цинкову пластинку, а у розчин CuSO₄ – мідну; з’єднати обидві пластинки металевою дротиною з гальванометром 4.

4.Спостерігати відхилення стрілки, що вказує на виникнення електричного струму внаслідок протікання електрохімічних процесів.

 

 

Рисунок 4 – Гальванічний елемент: 1 – склянки з розчинами солей; 2 – підстава; 3 – еклектролітичний місток; 4 – гальванометр.

 

 

Запис даних досліду

1.Вказати, який електрод є анодом, а який – катодом. Чому?

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Написати рівняння електродних процесів і сумарне рівняння хімічної реакції, внаслідок якої виникає електричний струм.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.Визначити напрямок переміщення електронів у зовнішньому ланцюгу і напрямок переміщення іонів у розчинах.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Розрахувати теоретичне значення ЕРС (стандартний електродний потенціал φ ^о_Zn2+/Zn= - 0,76B, φ ^o_Cu2+/Cu= +0,34B); і порівняти його з експериментально одержаною величиною.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.У виводах зазначити причини, що можуть зумовлювати різницю між розрахованим і одержаним значенням ЕРС.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

ДОСЛІД 2 Концентраційний гальванічний елемент

Виконання досліду

1.Наповнити склянки 1 (рис.4) розчинами ZnSO₄ різної концентрації: першу склянку – 1М ZnSO₄, а другу – 0,01М ZnSO₄.

2.З’єднати склянки електролітичним містком 3.

3.Занурити у кожну склянку цинкові пластинки і сполучити їх дротом з гальванометром 4.

4.Спостерігати відхилення стрілки.

 

Запис даних досліду

1. Обчислити теоретичні значення анодного і катодного потенціалів за рівнянням Нернста, вважаючи концентрації електролітів такими: [Zn²⁺]_А = 0,01М, [Zn²⁺]_K=1моль/л.

=____________________________________________________________________

 

де φ^о – стандартний електродний потенціал (φ ^о_Zn2+/Zn= - 0,76B)

2. Написати схему концентраційного гальванічного елемента, відмітивши анод і катод, а також концентрації розчинів в яких вони знаходяться. Записати рівняння електродних процесів.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Обчислити ЕРС. Порівняти ЕРС з практично одержаною величиною.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

3. В висновках зазначити за рахунок чого в концентраційному гальванічному елементі виникає електричний струм.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

ДОСЛІД 3 Утворення гальванічних пар при хімічних процесах

Виконання досліду

1.Внести в пробірку 1 мл 2 н сульфатної кислоти Н₂SO₄ і гранулу цинку. Спостерігати виділення газу водню.

2.Доторкнутися мідним дротиком до цинку в пробірці. Як змінюється інтенсивність виділення водню? На якому металі виділяється водень?

3.Видозмінити дослід. Для цього з пробірки де знаходиться цинк прибрати мідний дротик, а. в пробірку додати 5-6 краплин розчину CuSO₄. Спостерігати більш інтенсивне виділення водню в присутності CuSO₄. Що виділяється на поверхні цинкової гранули під час даної реакції?

 

Запис даних досліду

1. Записати рівняння реакцій що відбуваються при взаємодії цинку з розчином сульфатної кислоти, та в присутності CuSO₄

 

________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

 

2. Скласти рівняння електродних процесів, що відбуваються при утворенні гальванічних пар.

______________________________________________________________________________

 

______________________________________________________________________________

3. У висновку пояснити причини більш інтенсивного виділення водню в присутності: а) мідного дротика; б) розчину CuSO₄

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

ДОСЛІД 4. Корозія оцинкованого і лудженого заліза

Виконання досліду

1.Внести в дві пробірки по 2 мл дистильованої води і додати в кожну по 1-2 краплин 2 н сульфатної кислоти Н₂SO₄ і 1-2 краплини розчину К₃[Fe(CN)₆].

2. Два ЗРАЗКИ оцинкованого та луженого (вкритого оловом) заліза занурити в приготовлені розчини. Спостерігати появу синього забарвлення в одній з пробірок.

 

Запис даних досліду

1. Записати рівняння електродних процесів, що відбуваються при корозії в кислому середовищі в гальванопарах: залізо – цинк; залізо – олово.

________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2. Пояснити, з виникненням яких іонів пов’язане синє забарвлення розчину? Вказати в якому випадку спостерігається корозія заліза. Пояснити причини такого явища.

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. У висновку зазначити, при локальному руйнуванні якого захисного покриття буде протікати корозія заліза? Як називається такий вид захисного покриття?

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________