GALVAANIELEMENDI ELEKTROMOTOORJÕU JA ELEKTROODIPOTENTSIAALIDE MÄÄRAMINE (0)

MATERJALITEADUSE INSTITUUT
FÜÜSIKALISE KEEMIA ÕPPETOOL
Üliõpilane:
Teostatud:
Õpperühm:
Kontrollitud:
Töö nr: 18
Kaitstud:
GALVAANIELEMENDI ELEKTROMOTOORJÕU JA ELEKTROODIPOTENTSIAALIDE MÄÄRAMINE
SKEEM
Tööülesanne:
Töös valmistatakse galvaanielement ja mõõdetakse selle elektromotoorjõudu. Mõõdetakse ka kummagi elektroodi potentsiaalid võrdluselektroodi ( hõbe -hõbekloriidelektroodi) suhtes. Mõõdetud suurusi võrreldakse Nernsti valemi põhjal arvutatud teoreetiliste väärtustega.
Töö käik:
Valmistasin ette galvaanielemendi (Cd/CdSO4//KCl//CuCl2/Cu), selleks lahjendasin vastavaid lahuseid(0,1M) nõutud kontsentratsioonideni (0,05M), ühendasin keeduklaasid soolasildadega, asetasin sisse metallielektroodid ning võtsin voltmeetrist näidud esialgsele galvaanielemendile ning kummagi poole näidud hõbekloriidi suhtes. Seejärel tegin arvutused.
Katseandmed ja arvutused:
Katse temperatuur 25°C
A Elektromotoorjõu mõõtmine
Tabel 1
Element
Emõõdet
V
E’arv= φ(+) mõõdet - φ(-)mõõdet
V
E’’= φ(+)teor- φ(-)teor
V
Cd/CdSO4//KCl//CuCl2/Cu
0,05m 0,05m
0,703
0,72
0,7611
B Elektroodide potentsiaalide mõõtmine
Tabel 2
Jrk nr
Element
E’mõõdet
φmõõdet=φAg/AgCl/KCl±E’mõõdet
φmõõdet-φteor
1
Cd/CdSO4//KCl//AgCl/Ag
0,05m
0,641
-0,442
0,0186
2
Ag/AgCl//KCl//CuCl2/Cu
0,05m
0,079
0,278
-0,0225
C Elektroodide potentsiaalide arvutus
Tabel 3
Jrk nr
Elektrood
Molaalsus
M
Aktiivsustegur
γ±
Aktiivsus
a±
Normaalpotentsiaal φ0
φteor
1
Cd/Cd2+
0,05
0,206
0,0103
-0,402
-0,4606
2
Cu/Cu2+
0,05
0,577
0,0458
0,34
0,3005
Kui elektroodil toimub reaktsioon
OksOks + ze- = RedRed
(kus Oks ja Red on vastavalt aine oksüdeerunud ja redutseerunud vormid, e - elektron,  - koefitsient), siis on tema potentsiaal arvutatav Nernsti valemi järgi:  = 0 + ln, kus 0 - elektroodi normaalpotentsiaal, T - temperatuur, F - Faraday arv, a - aktiivsus.
Temperatuuril 298 K
2,303 =
= 0,059 V
Seega sel temperatuuril
 = 0 + lg
φteor=0,34+ V
φteor= V
φAg/AgCl/KCl=0,199
φmõõdet(Cd)=φAg/AgKCl/KCl – E φmõõdet(Zn)=0,199-0,641= -0,442 V
φmõõdet(Cu)=E + φAg/AgCl/KCl φmõõdet(Cu) = 0,079+0,199= 0,278 V
Järeldused ja hinnang:
Antud töös tuli koostada galvaanielement ning selle elektromotoorjõud mõõta.
Võrreldes kirjandusest pärit tulemusi (φteor tabel C) ning arvutatud tulemusi (φmõõdet tabel B) tuleb tõdeda, et tulemused on natuke erinevad, kuid mitte väga suurel määral, seega võib lugeda katse õnnestunuks.