To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
OGNIWA GALWANICZNE Ogniwo galwaniczne jest to urządzenie zamieniające bezpośrednio energię chemiczną na energię elektryczną prądu stałego. Proces ten następuje w wyniku reakcji elektrochemicznych (tzn. reakcji chemicznych z oddawaniem lub przyłączaniem elektronów). Ogniwo zasadniczo składa się z dwóch elektrod zanurzonych w roztworze odpowiedniego elektrolitu (tzn. substancji, której cząsteczki w roztworze ulegają dysocjacji elektrolitycznej, czyli rozpadowi na jony dodatnie i ujemne). Właśnie jony powstałe w wyniku dysocjacji warunkują powstawanie na powierzchniach elektrod pewnego potencjału względem roztworu (tzw. napięcie kontaktowe). Połączenie zewnętrznym przewodnikiem elektrod o ró nym potencjale względem roztworu, zanurzonych w roztworze elektrolitycznym, powoduje przepływ prądu przez przewodnik. W zale ności od rodzaju elektrolitu i materiału elektrod zachodzące w źródłach elektrochemicznych podczas przepływu prądu przemiany chemiczne mogą być nieodwracalne lub odwracalne. Przyglądając się baterii zakupionej w sklepie mo emy zauwa yć, e posiada ona dwa bieguny - jeden dodatni, oznaczony "+" (katoda), drugi ujemny - oznaczony "-" (anoda). W przypadku typowych baterii cylindrycznych, jak R6/AA czy R14/C (u ywanych np. do zasilania latarek czy zabawek) biegunami są końce baterii. W akumulatorach samochodowych biegunami są cię kie ołowiane klemy. Na ujemnym biegunie baterii zbierają się elektrony. Je eli połączymy przewodem biegun ujemny z dodatnim, elektrony będą przemieszczać się z bieguna ujemnego do dodatniego (prąd płynie w stronę przeciwną!) - bateria wyczerpie się bardzo szybko (dodatkowo, odradzamy tego typu eksperymenty ze względu na związane z nimi niebezpieczeństwa - nigdy nie zwieraj baterii w ten sposób "na krótko"!). W normalnych warunkach, do baterii dołączamy przewodem jakieś obcią enie - arówkę, silniczek, lub obwód elektroniczny, jak np. radio. Podstawowymi parametrami ogniwa są: jego siła elektromotoryczna SEM (wyra ana w voltach – V), opór wewn ę trzny r (wyra ony w ohmach - Ω) oraz pojemno ść, czyli ilość ładunku elektrycznego, który mo e ono oddać przy wyładowaniu (wyra a się ją w amperogodzinach - A⋅h; lub mniejszych jednostkach miliamperogodzinach - mAh ).
(…)
… elektrolizy:
I1 = ……………. mA, I2 = ……………. mA, I3 = ……………. mA, I4 = ……………. mA, I5 = ……………. mA
Średnie natę enie prądu: Iśr = ……………. mA
Czas trwania elektrolizy: t = ………………. s
Ładunek, jaki przepłynął przez roztwór: Q = ………………. C
Równowa nik elektrochemiczny miedzi: k = …………….……. g.C-1
Wartościowość kationu miedzi: z = ………….
Masa molowa miedzi: MCu = ……….…………. g.mol-1 (wartość zalecana przez IUPAC: 63,546 g.mol…
… arówki) jak i opór wewnętrzny r źródła
napięcia. Prawo Ohma dla całego obwodu przyjmuje postać:
SEM = I⋅R + I⋅r
Oznaczając U = I⋅R równe spadkowi potencjału na oporze zewnętrznym – czyli napięciu na
biegunach źródła mo emy zapisać:
SEM = U + I⋅r
U = SEM - I⋅r
⋅
Wynika z tego, e ró nica potencjałów między zaciskami źródła jest mniejsza od jego siły
elektrochemicznej. Napięcie to tym mniej ró ni…
… nych substancji wydzielone na elektrodach przez jednakowe ładunki elektryczne są
wprost proporcjonalne do ich mas równowa nikowych (mas molowych podzielonych przez
liczbę elektronów wymienianych w reakcji elektrodowej). Z prawa tego wynika następująca
interpretacja równowa nika elektrochemicznego:
M
k=
z⋅F
W równaniu tym M jest masą molową substancji ulegającej reakcji elektrodowej, z –
liczbą wymienianych elektronów, zaś stała F (zwana stałą Faradaya) określa ładunek
elektryczny jednego mola elektronów (F = e.NAv ≈ 96500 C.mol-1).
Wykorzystując łącznie oba prawa Faradaya mo na wyznaczyć masę molową substancji
na podstawie pomiaru masy elektrody przed i po zajściu reakcji elektrodowej oraz ładunku,
jaki przepłynął przez roztwór.
Wykonanie ćwiczenia:
1. Oczyścić elektrochemicznie elektrodę platynową…
… jest to, e pH, przy którym następuje zmiana ich barwy nie
zale y od ich stę enia w środowisku reakcji
• jednobarwne, np. fenoloftaleina, gdzie tylko jedna forma ma barwę, a druga jest
całkowicie bezbarwna; we wskaźnikach jednobarwnych barwa pojawia się nagle przy
ściśle określonym pH, które mo na obliczyć, jednak e stę enie wskaźników
jednobarwnych ma zasadniczy wpływ na to, w jakim przedziale pH nastąpi…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)