Контрольные вопросы и задачи

1. Рассчитайте ЭДС серебряно-медного гальванического элемента в стандартных условиях. Как изменяется ЭДС при разбавлении растворов в приэлектродных пространствах? Какой электрод можно использовать в паре с медным для получения гальванического элемента с большей ЭДС?

2. Запишите схему гальванического элемента, составленного из никелевого и железного электродов, погруженных в 0,01 М растворы их хлоридов ( = −0,25 В; = −0,44 В).

Представьте уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде. Рассчитайте ЭДС.

2.4. Измерение электродных потенциалов металлических электродов

Цель работы

· Измерить электродные потенциалы медного и серебряного электродов с помощью хлоридсеребряного электрода сравнения.

Рабочее задание

Схематически цепь для измерения электродного потенциала медного электрода, составленную из меди, погруженной в раствор нитрата меди, и хлоридсеребряного электрода сравнения, можно записать так:

(−) Ag | AgCl, KCl_нас. || Cu(NO₃)₂ | Cu (+).

Установите в штатив модуля «Электрохимия» чистый стаканчик на 50 мл и налейте в него примерно 40 мл раствора нитрата меди с концентрацией 0,1 моль/л. В стаканчик установите медный электрод. Во второй стаканчик налейте насыщенный раствор KCl, поместите в него хлоридсеребряный электрод и соедините мостиком растворы в стаканчиках.

Подготовьте модуль к работе (раздел 2.2, пп.1 − 5). Медный электрод подключите к разъему 4, а хлоридсеребряный электрод − к разъему (раздел 2.2, п.2).

После установления равновесия (обычно через 3−5 мин) произведите измерение ЭДС гальванического элемента (раздел 2.2, пп. 6−7). Запишите полученное значение в табл. 3.

Таблица 3

Электродные потенциалы металлов

Электрод	Концентрация электролита с, моль/л	Электродвижущая сила Е, В	Электродный потенциал, В
Cu | Cu(NO3)2	0,1
Ag | AgNO3	0,1

Аналогичным образом составьте гальванический элемент из серебра, помещённого в раствор нитрата серебра, и хлоридсеребряного электрода сравнения. Запишите схему гальванического элемента. Измерьте ЭДС элемента (раздел 2.2, пп. 6 − 7). Запишите полученное значение в табл. 3.

Вычислите экспериментальное значение электродного потенциала , учитывая, что

Е = − ,

где Е – электродвижущая сила элемента,

− искомый потенциал медного или серебряного электрода;

− потенциал хлоридсеребряного электрода, = + 0,22 В.

Сравните экспериментально измеренные значения потенциалов с теоретическими. Для расчета теоретических значений воспользуйтесь уравнением Нернста (9).

Выводы

1. Как связано положение металлов в ряду электрохимической активности с величиной и знаком электродного потенциала?

2. Укажите местоположение меди и серебра в ряду электрохимической активности металлов.