TOŚ semestr IV	Paulina Skoczyńska	12.05.2008r.
nr grupy: 4 nr zespołu: 3	nr ćwiczenia: 5	Prowadzący: dr M. Galiński

Temat: Wyznaczanie potencjału wydzielania wodoru

Celem ćwiczenia jest doświadczalne przebadanie krzywych prąd- napięcie (metodą galwanostatyczną) dla wydzielania wodoru na platynie i na miedzi oraz wyznaczenie nadnapięcia wydzielania wodoru na Pt i Cu.

1. Pomiary zależności potencjału elektrody platynowej i miedzianej od prądu dla roztworu wodorotlenku sodu.

PRĄD 0,2-5 mA	Pt 0,01N NaOH [V]	Pt 0,1N NaOH [V]	Cu 0,01N NaOH [V]	Cu 0,1N NaOH [V]
0.2	-0,47	-0,5	-0,66	-0,45
0.4	-0,62	-0,67	-0,17	-0,47
0.6	-0,67	-0,82	-0,31	-0,48
0.8	-0,71	-0,88	-0,35	-0,49
1	-0,74	0,92	-0,37	-0,51
1.2	-0,75	-0,96	-0,38	-0,52
1.4	-0,76	-0,98	-0,38	-0,54
1.6	-0,77	-1	-0,39	-0,54
1.8	-0,78	-1,04	-0,39	-0,54
2	-0,79	-1,06	-0,4	-0,54
2.2	-0,8	-1,07	-0,4	-0,57
2.4	-0,81	-1,11	-0,41	-0,58
2.6	-0,82	-1,12	-0,42	-0,59
2.8	-0,83	-1,15	-0,42	-0,62
3	-0,83	-1,1	-0,43	-0,64
3.2	-0,84	-1,19	-0,43	-0,65
3.4	-0,85	-1,21	-0,44	-0,66
3.6	-0,86	-1,23	-0,44	-0,68
3.8	-0,86	-1,25	-0,44	-0,7
4	-0,87	-1,27	-0,46	-0,72
4.2	-0,87	-1,3	-0,46	-0,72
4.4	-0,88	-1,31	-0,47	-0,74
4.6	-0,88	-1,33	-0,47	-0,76
4.8	-0,89	-1,35	-0,48	-0,78
5	-0,89	-1,37	-0,48	-0,79

Pomiary zależności potencjału elektrody platynowej i miedzianej od prądu dla roztworu kwasu siarkowego:

PRĄD 0,2-5 mA	Pt. 0,01N H2S04 [V]	Pt 0,1N H2S04 [V]	Cu 0,01N H2S04 [V]	Cu 0,1N H2S04 [V]
0.2	-0,45	-0,66	-0,5	-0,47
0.4	-0,47	-0,17	-0,67	-0,62
0.6	-0,48	-0,31	-0,82	-0,67
0.8	-0,49	-0,35	-0,88	-0,71
1	-0,51	-0,37	0,92	-0,74
1.2	-0,52	-0,38	-0,96	-0,75
1.4	-0,54	-0,38	-0,98	-0,76
1.6	-0,54	-0,39	-1	-0,77
1.8	-0,54	-0,39	-1,04	-0,78
2	-0,54	-0,4	-1,06	-0,79
2.2	-0,57	-0,4	-1,07	-0,8
2.4	-0,58	-0,41	-1,11	-0,81
2.6	-0,59	-0,42	-1,12	-0,82
2.8	-0,62	-0,42	-1,15	-0,83
3	-0,64	-0,43	-1,1	-0,83
3.2	-0,65	-0,43	-1,19	-0,84
3.4	-0,66	-0,44	-1,21	-0,85
3.6	-0,68	-0,44	-1,23	-0,86
3.8	-0,7	-0,44	-1,25	-0,86
4	-0,72	-0,46	-1,27	-0,87
4.2	-0,72	-0,46	-1,3	-0,87
4.4	-0,74	-0,47	-1,31	-0,88
4.6	-0,76	-0,47	-1,33	-0,88
4.8	-0,78	-0,48	-1,35	-0,89
5	-0,79	-0,48	-1,37	-0,89

Obliczenie wartości potencjałów wydzielania w skali wodorowej oraz nadnapięcia wydzielania wodoru dla poszczególnych układów:

	Cu 0,1N NaOH	Cu 0,01N NaOH	Pt 0,1N NaOH	Pt 0,01N NaOH	Cu 0,1N H2SO4	Cu 0,01N H2SO4	Pt 0,1N H2SO4	Pt 0,01N H2SO4
EwK	-0,7	-0,75	-0,32	-0,43	-1,4	-1,44	-1,05	-0,79
potencjał skali wodorowej EwH	-0,426	-0,476	-0,046	-0,156	-1,126	-1,166	-0,776	-0,516

Obliczanie potencjału w skali wodorowej

E _{w H (w skali wodorowej)} = E _{w K (w skali kalomelowej)} + 0,274 V

Potencjał spoczynkowy E obliczyłam według równania Nernst'a :

gdzie:

R- stała gazowa 8,314 [J*mol^-1*K^-1]

T- temperatura, const. 298 [K]

n- liczba elektronów biorących udział w reakcji

F- stała Faradaya 96485 [C*mol^-1]

Iloczynu jonowego wody: [H⁺][OH⁺]=10^-14

	0,1N H2SO4	0,1N NaOH	0,01N H2SO4	0,01N NaOH
Stężenie [H^+]	0,1	10^-13	0,01	10^-12

stąd potencjał standardowy:

E [V]	Stężenie [N]; substancja
-0,059	0,1 H2SO4
-0,769	0,1 NaOH
-0,118	0,01 H2SO4­
-0,71	0,01 NaOH

Obliczając nadnapięcia korzystałam ze wzoru:

E_{w H}= E + η

czyli

η = E_{w H} - E

Obliczanie wartość nadnapięcia dla wszystkich roztworów i z tego wartość średnią:

na platynie	na miedzi
-0,013	-0,376
-0,038	-0,358
-0,007	-0,038
-0,194	-0,357
wartość średnia: -0,013	wartość średnia: -0,376

Wnioski:

---