Контрольные вопросы и задачи

1. Что называется поляризационной кривой?

2. Какие причины вызывают поляризацию электродов?

3. Что такое коэффициент активности и как он связан с концентрацией раствора?

4. Возможно ли за счет изменения концентрации ионов меди и цинка в элементе Якоби–Даниэля изменить направление тока в нем?

5. Вычислите ЭДС свинцового аккумулятора

Pb, PbSO₄ │H₂SO_{4 (aq)} │PbSO₄, PbO₂ при 298 К и 1 М концентрации кислоты. Стандартные потенциалы электродов             Pb, PbSO₄ │SO₄^2- _(aq)

 и   PbSO₄, PbO₂ │SO₄^2- _(aq)  соответственно равны -0,359 и 1,685 В. Средний коэффициент активности H₂SO₄ в 1 М растворе равен 0,137. Напишите уравнения электрохимических реакций, происходящих при разряде и заряде аккумулятора.

Работа № 12.  Изучение окислительно-восстановительных гальванических элементов

Цель работы – изучение устройства и принципа работы гальванических элементов − химических источников тока (ХИТ) с окислительно-восстановительными электродами. Знакомство с методом измерения электродных потенциалов и электрохимических характеристик ХИТ. Использование результатов электрохимических измерений для расчета термодинамических параметров реакций.

Оборудование

 

1. Высокоомный вольтметр – рН-метр (рН-340) для измерения потенциалов.

2. Хлорсеребряный электрод сравнения.

3. Штатив с измерительными бюретками.

4. Электролитический ключ (U-образная стеклянная трубочка, заполненная КС1 и агар-агаром для увеличения вязкости раствора).

5. Штатив с двумя пробирками.

6. Два угольных (инертных) электрода.

Последовательность выполнения работы

1. Получить у преподавателя вариант окислительно-восстановитель­ного гальванического элемента.

2. Включить рН-метр для прогрева на 15 мин.

3. Приготовить два полуэлемента. Полуэлемент (окислительно-восстановительный электрод) состоит из смеси растворов, содержащих ионы одного и того же элемента, но различного заряда, т.е. валентности (окисленная и восстановленная формы), в которую погружен угольный (нерастворимый) электрод. Для приготовления раство­ра первого  полуэлемента необходимо взять 4 мл окисленной и 2 мл восстановленной формы, а второго полуэлемента – 3 мл окисленной и 4 мл восстановленной формы.

4. Подключив электроды к рН-метру (описание прилагается к прибору), измерить (при комнатной температуре) разность потенциалов трех гальваничес­ких элементов, составленных из:

а) первого полуэлемента и хлорсеребряного электрода сравнения (Ag, AgС1|КС1_нас), соединив растворы электролитов электролитическим ключом;

б) второго полуэлемента и хлорсеребряного электрода.

в) первого и второго полуэлементов.

Отсчеты производить по нижней шкале прибора, поставив переключатель пределов на 1,5 В, а «род работы» – на «+mV» (или «-mV»).

5. Записать схемы исследованных гальванических элементов и уравнения протекающих в них токообразующих реакций.