Гальванические цепи	Еоп, В	Етеор, В	eоп, В
Cu|CuSO4(1 M)| KCl |ZnSO4(1 M)|Zn			-
Ag|AgCl, KCl| KCl | ZnSO4 (1 M)|Zn		-	eZn =
Cu|CuSO4 (1 M)| KCl | KCl, AgCl|Ag		-	eCu =
Cu|CuSO4 (1 M)| KCl | CuSO4 (0,01М)|Cu			-
Pt| | |KCl, AgCl|Ag		-	eов =
Pt| почва| | KCl, AgCl|Ag		-	eов =

Расчет ЭДС гальванических цепей и электродных потенциалов электродов, используемых в лабораторной работе.

1. Вычислить ЭДС гальванического элемента Даниеля-Якоби теоретически (Е_теор):

E = e_Cu - e_Zn

Для вычисления потенциалов используют уравнение Нернста, учитывая, что в 1 М растворе сульфатов меди и цинка f_a,CuSO4 = f_a,ZnSO4.

Нормальный потенциал медного электрода e⁰_Cu = 0,34 В.

Нормальный потенциал цинкового электрода e⁰_Zn = ‒ 0,76 В.

Поскольку f_a,CuSO4 = f_a,ZnSO4, теоретическая ЭДС элемента Даниеля-Якоби будет равна

Е_теор = e⁰_Cu - e⁰_Zn

Вычисленную теоретическую величину ЭДС записывают в соответствующую графу табл. 1 и сравнивают её с ЭДС, найденной опытным путем. Эти величины должны отличаться не более, чем на 0,05 В.

2. Проверить правильность найденных значений электродных потенциалов медного и цинкового электродов, используя их опытные значения при вычислении ЭДС медно-цинкового гальванического элемента по уравнению

E = e_Cu - e_Zn

Сравнивают полученную величину с найденной величиной ЭДС опытным путем в первом задании. Если эти величины отличаются не более чем на 0,01 В, работа выполнена правильно.

3. Проверить правильность измерения ЭДС концентрационной цепи, вычислив теоретически ЭДС медного концентрационного элемента по уравнению

где – 2,303 = 0,0577 + 0,0002(t –18) для любой температуры t, n – валентность ионов Cu²⁺; a’- активность ионов меди в 1 М растворе сульфата меди; f’- коэффициент активности ионов меди 1 М растворе сульфата меди, равный 0,041; a’’ – активность ионов меди в 0,01 М растворе сульфата меди; f’’ – коэффициент активности ионов меди в 0,01 М растворе сульфата меди, равный 0,41.

Вычисленную величину Е_теор сравнивают с найденной опытным путем Е_оп и, если они отличаются не более чем на 0,01 В, записывают результаты в табл. 1.

4. Рассчитать активность окисленной формы Fe, если известна величина окислительно-восстановительного потенциала (из задания 5 или 6 по указанию преподавателя), активность восстановленной формы Fe равна 0,1; нормальный окислительно-восстановительный потенциал e⁰_ов для данных окислителя и восстановителя равен  + 0,771 В.

ВЫЧИСЛЕНИЯ:

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Что такое электрод? Примеры.

2. Электроды первого рода. Уравнение Нернста для электродов первого рода.

3. Электроды второго рода. Уравнение Нернста для электродов второго рода.

4. Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Уравнение Нернста-Петерса.

5. Гальванические элементы (цепи). Концентрационные цепи (примеры).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2