Wydział:
IMIC
1.Kwolek Alicja
2. Swędrowska Anna
ROK II
Grupa:
8
Zespól:
E
Laboratorium z Chemii Fizycznej
Temat: Ogniwa chemiczne. Numer
Ćwiczenia:
8
Data wykonania:
18-04-2007
Data oddania: 09-05-2007
Data zaliczenia:
Ocena:
Cel ćwiczenia : Celem ćwiczenia jest zmierzenie siły elektromotorycznej (SEM) ogniw Daniella o różnych stężeniach roztworów oraz wyznaczenie iloczynu rozpuszczalnosci trudnorozpuszczalnej soli srebra na podstawie pomiarów SEM ogniwa miedziowo-srebrowego podczas miareczkowania roztworu AgNO3 roztworem odpowiedniej soli.
Przyrządy i odczynniki : Półogniwo cynkowe, półogniwo miedziowe, półogniwo srebrowe, klucze elektrolityczne, woltomierz cyfrowy, komplet przewodów, szkło laboratoryjne, roztwory: 0,1M, 0,5M, 1,0M ZnSO 4 i CuSO 4 , klucz elektrolityczny- roztwór nasycony KCl, 0,01M AgNO 3 , klucz elektrolityczny NH4NO 3 .
Wykonanie ćwiczenia : Ogniwa Daniella napełniliśmy kolejno następującymi roztworami:
0,1M ZnSO 4 , 0,1M CuSO 4 , klucz elektrolityczny KCl
0,5M ZnSO 4 , 0,5M CuSO 4 , klucz elektrolityczny KCl
1,0M ZnSO 4 , 1,0M CuSO 4 , klucz elektrolityczny KCl
Zanurzaliśmy w naczyńkach elektrodowych odpowiednie elektrody i mierzyliśmy woltomierzem cyfrowym SEM kolejno otrzymanych ogniw Daniella. Każdy pomier powtarzaliśmy pięciokrotnie.
Zetawiliśmy ogniwo miedziowo-srebrowe: jedno naczyńko napełniliśmy do połowy 1M CuSO 4 , do drugiego zaś odmierzyliśmy 50ml 0,01M AgNO 3 . Kontakt miedzy roztworami zapewniliśmy za pomocą klucza elektrolitycznego NH4NO 3 i zmierzyliśmy SEM badanego ogniwa woltomierzem. Pomiar powtórzyliśmy pięciokrotnie. Postępując w identyczny sposób zmierzyliśmy SEM badanego ogniwa w trakcie miareczkowania roztworu AgNO 3 roztworem KCl.
Opracowanie wyników : 1. Porównanie wartości SEM ogniwa Daniella zmierzonej i teoretycznej, w zależności od stężenia elektrolitu : Badanie SEM ogniwa dla stężeń roztworów ZnSO 4 i CuSO 4 :
0,1 M 0,5 M 1 M E 1 =1,0941 V E 1 =1,1026 V E 1 =1,1043 V
E 2 =1,0939 V E 2 =1,1031 V E 2 =1,1044 V
E 3 =1,0938 V E 3 =1,1032 V E 3 =1,1045 V
E 4 =1,0936 V E 4 =1,1033 V E 4 =1,1045 V
E 5 =1,0935 V E 5 =1,1033 V E 5 =1,1045 V
E śr =1,0937 V E śr =1,1031 V E śr =1,1044 V
Stężenia roztworów [M] Rodzaj ogniwa
(…)
… V E5=1,1033 V E5=1,1045 V
Eśr=1,0937 V Eśr=1,1031 V Eśr=1,1044 V
Stężenia roztworów [M]
Rodzaj ogniwa
E teor
[V]
Edośw śr
[V]
0,1
Zn/ZnSO4 /KCl/CuSO4 /Cu
1,1003
1,0937
0,5
„
1,1003
1,1031
1,0
„
1,1003
1,1044
Wartość teoretyczna SEM dla roztworów 0,1M, 0,5M,1M ogniwa Daniella wyliczona została ze wzoru: gdzie:
R - uniwersalna stała gazowa = 8,314[J/mol*K] T-temprratura =298[K]
F-stała Faradaya…
…. Obliczanie SEM dla ogniwa miedziowo-srebrowego i porównanie z wartością doświadczalna:
SEM ogniwa miedziowo-srebrowego została wyliczona ze wzoru:
gdzie:
R - uniwersalna stała gazowa = 8,314[J/mol*K] T-temprratura =298[K]
F-stała Faradaya =96500 [C]
E0 - standardowa SEM ogniwa E0 = E0Ag - E0Cu aCu2+ - aktywność jonów miedzi aAg+ - aktywność jonów srebra
aCu2+ = 0,0630 * 1,0 = 0,063 aAg+ = 0,901 * 0,01…
… M
aZn2+ = 0,062 aCu2+ = 0,063
Eteor = 1,1001 - [ ( 8,314 * 298 ) / ( 2 * 96500) ] * ln [ 0,062 / 0,063 ] = 1,10029 [V]
Szacowanie rzędu wielkości i rozbieżności między potencjałami dyfuzyjnymi:
Ed = Eteor - Edośwśrednie [ V ] X= (Ed/Eteor)*100% Ed - potencjał dyfuzyjny X-rozbieżność 0,1 M
0,5 M
1 M
Ed =0,0066
Ed =0,0028
Ed =0,0041
X=0,6%
X=0,25%
X=0,4%
Wartości teoretyczne różnią się nieznacznie…
…= V* 0,1
V= 5 cm3 Na podstawie maksimum wykresu drugiego ( DE/DV=f(V)) odczytujemy wartość objętości VKCl w punkcie równoważnikowym:
VKClmax= 4,8 ml
Wartość SEM w tym punkcie wynosi:
Emax= 0,2137 V
Znając wartość SEM badanego ogniwa w punkcie równoważnikowym wyznaczamy iloczyn rozpuszczalności AgCl:
Emax=E0-(RT/2F)*LN(aCu2+/aAg+)
(aAg+)2=aCu2+/(e(2F(Emax-E0))/RT)
aAg+= 1,7115E-05
LAgCl = aAg+ * aCl…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)