Порядок выполнения работы

1. Перед проведением первого опыта поверхность серебряного электрода осторожно, но тщательно очищают лезвием от оксидов или сульфидов серебра, которые могли образоваться при хранении электродов. Вместо механической очистки можно обработать электрод концентрированным раствором аммиака (несколько минут).

2. Тщательно вымытый стаканчик на 50 см³ устанавливают в штатив модуля и помещают в него с помощью пипетки 20 см³ раствора соляной кислоты. В стаканчик вносят несколько капель раствора нитрата серебра для создания раствора насыщенного относительно ионов серебра (I) (это необходимо для получения хлоридсеребряного электрода, обратимого относительно хлорид-ионов). Далее в стаканчике устанавливают: серебряный и стеклянный электроды и один термодатчик

3. Подключение электродов и термодатчика производят согласно приложению.

4. После установления равновесия (3–5 минут) производят измерение ЭДС гальванического элемента и заносят полученное значение в таблицу.

5. Производят разбавление раствора соляной кислоты в два раза. Для этого, отбирают пипеткой 10 см³ раствора и помещают вместо него 10 см³ дистиллированной воды (целесообразно использовать две пипетки – одну для раствора, другую для воды). После установления равновесия (3–5 минут) производят измерение ЭДС гальванического элемента и заносят полученное значение в таблицу.

6. Повторяют разбавление с последующим измерением ЭДС 2–3 раза (согласно п.5).

7. Далее строят график в координатах у - С ^1/2 и, экстраполируя зависимость до нулевой концентрации, определяют значение Е ⁰.

8. Вычисляют значения ln f _±и f _± для различных концентраций раствора HCl и данные заносят в таблицу и проводят сопоставление со справочными величинами.

 

Рекомендуемый вид таблицы

C HCl, M	E, B	y	ln f ±	f ±

 

 

Работа №  4

Определение значений водородного показателя (рН)

 водных растворов

 

Цель работы

Усвоить теоретические положения, лежащие в основе потенциометрического метода измерения ЭДС, связь между термодинамическими соотношениями ЭДС электрохимических цепей и физико-химическими параметрами растворов и химических реакций; освоить методики экспериментального определения величины ЭДС гальванических элементов, составленных из стеклянного и хлоридсеребряного электродов, хингидронного и хлоридсеребряного электродов; определить величины ЭДС используемых гальванических элементов и применить эти гальванические элементы для определения рН растворов.

 

Вопросы коллоквиума

1. Водородный показатель среды – рН. Определение рН сильных и слабых электролитов.

2. Понятие электродного потенциала. Стандартный электродный потенциал.

3. Типы электродов.

4. Зависимость электродного потенциала от внешних факторов. Уравнение Нернста (вывод и расчеты по уравнению).

5. Гальванический элемент. ЭДС гальванического элемента.

6. Химические и концентрационные цепи.

7. Потенциометрия. Применение потенциометрического метода для определения характеристик растворов.

 

Приборы и реактивы

 

1. Учебно-лабораторный комплекс «Химия» в следующей комплектации:

– центральный контроллер,

– модуль «Электрохимия» в комплекте со стаканчиком (50см³), датчиком  температуры, стеклянным, хлоридсеребряным, платиновым или золотоуглеродистым электродами и шнурами для присоединения электродов;

2. Буферный раствор с известным значением рН и растворы, рН которых требуется определить, хингидрон, дистиллированная вода.