Wydział Technologii Chemicznej semestr IV	Daniel Hybiak	20.03.2008r.
nr grupy: 1 nr zespołu: 3	nr ćwiczenia: 5	Prowadzący: dr M.Galiński

Temat: Wyznaczanie potencjału wydzielania wodoru.

1. Pomiary:

Elektroda Cu
	0,1N H2SO4	0,1N NaOH	0,01N H2SO4	0,01N NaOH
I[mA]	π [V]	π [V]	π[V]	π[V]
0,2	-0,63	-0,52	-0,61	-0,55
0,4	-0,78	-0,86	-0,91	-0,8
0,6	-0,82	-1,5	-0,98	-1,02
0,8	-0,86	-1,54	-1,03	-1,56
1	-0,88	-1,58	-1,08	-1,63
1,2	-0,9	-1,6	-1,12	-1,7
1,4	-0,92	-1,62	-1,15	-1,75
1,6	-0,93	-1,64	-1,18	-1,81
1,8	-0,94	-1,65	-1,22	-1,85
2	-0,95	-1,67	-1,25	-1,9
2,2	-0,96	-1,68	-1,27	-1,94
2,4	-0,97	-1,69	-1,29	-1,98
2,6	-0,98	-1,7	-1,32	-2,01
2,8	-0,99	-1,71	-1,34	-2,05
3	-1	-1,72	-1,37	-2,09
3,2	-1,01	-1,73	-1,39	-2,12
3,4	-1,02	-1,74	-1,42	-2,16
3,6	-1,02	-1,75	-1,44	-2,19
3,8	-1,03	-1,75	-1,46	-2,23
4	-1,04	-1,76	-1,49	-2,26
4,2	-1,04	-1,77	-1,51	-2,29
4,4	-1,05	-1,78	-1,53	-2,33
4,6	-1,06	-1,78	-1,55	-2,36
4,8	-1,06	-1,79	-1,57	-2,39
5	-1,07	-1,8	-1,6	-2,42

Elektroda Pt
	0,1N H2SO4	0,1N NaOH	0,01N H2SO4	0,01N NaOH
I [mA]	π[V]	π[V]	π[V]	π[V]
0,2	-0,34	-0,42	-0,4	-0,44
0,4	-0,39	-0,47	-0,47	-0,51
0,6	-0,41	-0,53	-0,5	-0,58
0,8	-0,43	-0,64	-0,54	-0,63
1	-0,44	-1,09	-0,57	-0,81
1,2	-0,45	-1,16	-0,61	-1,21
1,4	-0,46	-1,19	-0,64	-1,3
1,6	-0,48	-1,22	-0,69	-1,37
1,8	-0,49	-1,24	-0,7	-1,42
2	-0,5	-1,26	-0,72	-1,45
2,2	-0,52	-1,28	-0,75	-1,49
2,4	-0,53	-1,29	-0,77	-1,52
2,6	-0,54	-1,3	-0,79	-1,55
2,8	-0,55	-1,31	-0,82	-1,57
3	-0,56	-1,32	-0,85	-1,6
3,2	-0,58	-1,33	-0,87	-1,62
3,4	-0,59	-1,34	-0,89	-1,64
3,6	-0,6	-1,35	-0,92	-1,67
3,8	-0,62	-1,36	-0,95	-1,69
4	-0,63	-1,36	-0,97	-1,71
4,2	-0,64	-1,37	-1	-1,73
4,4	-0,65	-1,38	-1,02	-1,75
4,6	-0,66	-1,38	-1,04	-1,77
4,8	-0,67	-1,39	-1,06	-1,8
5	-0,68	-1,4	-1,08	-1,82

1. Wykresy krzywych prąd-potencjał dla poszczególnych stężeń oraz elektrod.

2. Wartości potencjału wydzielania E_{w K} ­_{(w skali el. kalomelowej)}

Elektroda Cu
Ew K [V]	Stężenie [N]; substancja
-0,9	0,1 ; H2SO4
-1,58	0,1 ; NaOH
-1,03	0,01 ; H2SO4­
-1,56	0,01 ; NaOH

Elektroda Pt
Ew K [V]	Stężenie [N] ; substancja
-0,39	0,1 ; H2SO4
-1,19	0,1 ; NaOH
-0,47	0,01 ; H2SO­4
-1,21	0,01 ; NaOH

3. Obliczyłem wartości potencjałów wydzielania w skali wodorowej, wiedząc że:

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

Elektroda Cu
Ew H [V]	Stężenie [N]; substancja
-1,174	0,1 ; H2SO4
-1,854	0,1 ; NaOH
-1,304	0,01 ; H2SO4­
-1,834	0,01 ; NaOH

Elektroda Pt
Ew H [V]	Stężenie [N] ; substancja
-0,664	0,1 ; H2SO4
-1,464	0,1 ; NaOH
-0,744	0,01 ; H2SO­4
-1,484	0,01 ; NaOH

6. Obliczyłem nadnapięcie η wydzielania wodoru dla poszczególnych układów, w/g równania:

E_{w H}= E + η

czyli,

η = E_{w H} - E

Potencjał spoczynkowy E obliczyłem, w/g wzorów:

• 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 atomowej

-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

Elektroda Cu
Ew H [V]	E [V]	Stężenie [N]; substancja	η [V]
-1,174	-0,059	0,1 ; H2SO4	-1,115
-1,854	-0,769	0,1 ; NaOH	-1,085
-1,304	-0,118	0,01 ; H2SO4­	-1,186
-1,834	-0,71	0,01 ; NaOH	-1,124

Elektroda Pt
Ew H [V]	E [V]	Stężenie [N] ; substancja	η [V]
-0,664	-0,059	0,1 ; H2SO4	-0,605
-1,464	-0,769	0,1 ; NaOH	-0,695
-0,744	-0,118	0,01 ; H2SO­4	-0,626
-1,484	-0,71	0,01 ; NaOH	-0,774

• Wartośc średnia nadnapięcia η dla Pt:

η_średnie = -0,675 [V]

• Wartośc średnia nadnapięcia η dla Cu:

η_średnia = -1,1275 [V]

Wnioski:

Wartość średnia nadnapięcia η dla Miedzi wynosi -0,675 [V], a dla Platyny -1,128 [V]. Wartość ta jest tym nadmiarem napięcia, który należy przyłożyć do ogniwa, aby reakcja w ogniwie przebiegła w widocznym stopniu.

Na podstawie pomiarów można zauważyć, że wraz ze wzrostem prądu potencjał rośnie.

---