Kontsentratsioonielemendi uurimine (1)

Materjaliteaduse instituut TTÜ Füüsikalise keemia õppetool Töö 19 Töö pealkiri KONTSENTRATSIOONIELEMENDI UURIMINE nr (FK) Üliõpilane MIHKEL HEINMAA Õpperühm YAGB41 Töö teostatud 04/04/2011 Arvestatud TÖÖ ÜLESANNE Töös valmistatakse kontsentratsioonielement, mille üks elektrood on asetatud vähelahustuva soola (AgCl, AgBr , AgI jt.) küllastatud lahusesse. Mõõdetakse elemendi elektromotoorjõud ja selle põhjal arvutatakse vähelahustuva soola lahustuvuskorrutis . Näiteks AgCl lahustuvuskorrutise määramiseks valmistatakse element Ag /AgCl / KCl // KNO3 // AgNO3 / Ag. küllast a1 aCl- a2 mille elektromotoorjõud
kus + a2 on Ag -ioonide aktiivsus positiivse elektroodi juures, - aCl- Cl -ioonide aktiivsus negatiivse elektroodi juures, + a1 - Ag -ioonide aktiivsus negatiivse elektroodi juures AgCl küllastatud lahuses. a1 arvutatakse ülalkirjeldatud galvaanielemendi mõõdetud elektromotoorjõu põhjal.
APARATUUR Uuritav galvaanielement . Elemendi elektromotoorjõud mõõdetakse numbrilise voltmeetri abil.
KATSE KÄIK Vastavalt praktikumi juhendaja korraldusele valmistatakse kontsentratsioonielement. Elemendi valmistamiseks valatakse ühte elektroodinõudest ettenähtud kontsentratsiooniga AgNO 3 lahus, teise - nõutava kontsentratsiooniga KBr lahus, mida järgnevalt küllastatakse AgBr-ga. Küllastatud AgBr lahuse saamiseks lisatakse KBr lahusesse intensiivsel segamisel mõni tilk 0,1 n AgNO3 lahust kuni hägu ja nõrga sademe tekkeni. Lahus sademe kohal on küllastatud AgBr-ga. Vahelahusena kasutatakse 1-molaalset KNO3. Edasi asetatakse kohale soolasillad (KNO 3-ga), hoolikalt puhastatud hõbeelektroodid ja mõõdetakse elemendi elektromotoorjõud. Katsetulemustest arvutatakse vähelahustuva soola lahustuvuskorrutis ning võrreldakse seda kirjanduse andmetega. Arvutustes vajalikud Cl- ja Ag+ aktiivsustegurid võetakse tabelist. KATSETULEMUSED
Uuritav galvaanielement: Ag|AgBr|KBr||KNO3||AgNO3|Ag Küllast.
Kontsentratsioonid 0,1 0,005 Aktiivustegurid 0,927 0,925 Aktiivsused 0,1*0,927 = 0,0927 0,005*0,925 = 0,0046 Mõõdetud 0,574 V E põhjal arvutatud -11 -12 Lahustuvuskorrutis 1,8157*10 *0,0927 = 1,6832*10 -13 Teoreetiline lahustuvuskorrutis 4,8*10
E põhjal arvutatud a1:
JÄRELDUSED
Eksperimentaalselt leitud lahustuvuskorrutis erineb teoreetilisest umbe 10 korda. Et katse läbiviimise metoodika oli üsna lollikindel, siis arvan, et nõnda suur erinevus sai tulla vaid lahuste kontsentratsioonide hälbest: lahused võisid olla valmistatud veidi teise kontsentratsiooniga ning normaaluselt ei saa üks ühele üle minna molaalsuse, nii nagu siin tehti.