Лабораторна робота №5

«Гальванічні елементи»

Мета роботи: вивчити хімізм процесів, які відбуваються під час роботи гальванічних елементів (ГЕ)

 

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати:

1. Анод (А) – це електрод, на якому відбувається процес окиснення, тобто відщеплення електронів. З двох різних металів анодом завжди буде той, у якого значення відносного стандартного електродного потенціалу буде меншим (метал, який стоїть ближче до початку в ряду напруг металів).

2. Катод (К) – це електрод, на якому відбувається процес відновлення, тобто приєднання електронів.

3.У випадках, коли концентрація розчину солі металу не дорівнює 1 моль/л, необхідно використовувати рівняння Нернста для

розрахунку потенціала електроду.

=C_Meⁿ⁺, тут – концентрація розчину солі

 

4.ЕРС елемента розраховується за формулою: ЕРС = ∆Е =

 

Наприклад:

Задача: Гальванічний елемент складається з металічного нікелю, зануреного в 0,1М розчин Нікель (ІІ) сульфату та металічного свинцю, зануреного в 0,01М розчин Плюмбум (ІІ) нітрату. Обчисліть ЕРС гальванічного елемента, напишіть рівняння напівреакцій електродних процесів.

Розв’язування:

1. За умовою задачі концентрація солі, в яку занурений нікелевий електрод, ≠1моль/л, тому необхідно розрахувати потенціал Ni- електроду згідно з рівнянням Нернста: =

== -0,25 + 0,03(-1) = - 0,28B

 

1. [Pb²⁺]≠1моль/л, тому необхідно розрахувати потенціал Pb-електрода за рівнянням Нернста.

=

Анодом буде метал з меншим значенням Е.

Потенціал Ni-електрода < потенціала Pb-електрода, тому Ni-електрод – анод.

 

4. Запишіть схему ГЕ:

(А^-) (K⁺)

 

5. Запишіть процеси, що відбуваються на електродах:

A: (Анод – відщеплення електронів)

K: (Катод – приєднання електронів)

_________________

 

Ni⁰ + Pb²⁺ = Ni²⁺ + Pb⁰

Ni + Pb(NO₃)₂ = Ni(NO₃)₂ + Pb

 

6. ЕРС = Е_К – Е_А = -0,19 – (-0,28) = 0,09 В

ЕРС > 0 => Гальванічний елемент працює.

 

Література:

[1] с. 63-76; [2] с. 227-239; [3] с. 182-197; [4] с. 182-192; [5] с. 156-161