Wrocław, 2005r.

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z chemii fizycznej:

Ćwiczenie 18:

Pomiary SEM ogniw

Zadania: 1 i 2

Grupa 5b, wtorek nieparzysty 7.15 - 11.00

prowadzący: dr Masalski

Anna Konieczna 125 238

Zadanie 1

Dane fizykochemiczne potrzebne do obliczeń:

Pomiarów dokonałam w temperaturze 20º C.

Potencjał półogniwa kalomelowego	0,2412 [V]
Potencjał półogniwa Cu^2+/Cu	0,337 [V]
Potencjał półogniwa Zn^2+/Zn	-0,7626 [V]

Pomiary:

Schemat ogniwa	E [V]
Zn ­| ZnSO4 0,05 M ­­|| CuSO4 0,05 M ­| Cu	1,075
Hg, Hg2Cl2 ­| KCl nas. ­­|| CuSO4 0,05 M ­| Cu	0,069
Hg, Hg2Cl2 ­| KCl nas. ­­|| ZnSO4 0,05 M ­| Zn	-0,960

Opracowanie wyników:

1. Policzyłam potencjał półogniwa Cu^2+/Cu:
   
   

π _Cu²⁺_/Cu = 0,069 [V] + 0,2412 [V] = 0,3102 [V]

2. Policzyłam potencjał półogniwa Zn^2+/Zn

π _Zn²⁺_/Zn = -0,960 [V] + 0,2412 [V] = -0,7188 [V]

3. Policzyłam potencjał ogniwa Daniela korzystając z zależności

E3 = 0,3102 [V] - (-0,7188 [V]) = 1,029 [V]

4. Obliczyłam potencjał ogniwa Daniela ze wzoru Nersta

1. Policzyłam potencjał półogniwa Cu^2+/Cu:

2. Policzyłam potencjał półogniwa Zn^2+/Zn:

3. Policzyłam potencjał ogniwa Daniela

E=0,2992 [V] - (-0,8004 [V]) = 1,0996 [V]

Zadanie 2

Część I - charakterystyka półogniwa srebrowego

1. Policzyłam logarytm naturalny ze współczynnika aktywności dla każdego stężenia

przyjmuję A = 0.5

przykładowe obliczenie dla stężenia roztworu AgCl = 0.001 mol/dm³:

2. policzyłam logarytm naturalny ze stężenia dla każdego roztworu

przykładowe obliczenie dla stężenia roztworu AgCl = 0.001 mol/dm³:

ln(0.001) = -6,90776

3. policzyłam logarytm naturalny z aktywności jonów Ag⁺ dla każdego roztworu, korzystając z zależności:

przykładowe obliczenie dla stężenia roztworu AgCl = 0.001 mol/dm³:

ln(a_Ag+)_C=0.001M= -6,90776 + (-0,0353) = -6,9430

4. Policzyłam SEM ogniwa srebrowego:

przykładowe obliczenie dla stężenia roztworu AgCl = 0.001 mol/dm³:

E = 0,025247 (-4,70985 - -6,9430) = 0,0564 [V]

Wszystkie wyniki obliczeń:

Stężenie roztworu AgNO3 [Cx]	ln γAg+	lnCx	ln ax	E obliczone	E obserwowane
mol/dm3	bezwymiarowe			[V]	[mV]	[V]
0,01	-0,104682	-4,60517	-4,70985	0,000000	-1	-0,001
0,001	-0,035297	-6,90776	-6,94305	0,056382	58	0,058
0,0002	-0,016058	-8,51719	-8,53325	0,096529	97	0,097
0,0001	-0,011401	-9,21034	-9,22174	0,113912	115	0,115
0,00001	-0,003630	-11,5129	-11,5166	0,171849	161	0,161
0,000001	-0,001150	-13,8155	-13,8167	0,229920	177	0,177
0,0000002	-0,000515	-15,4249	-15,4255	0,270537	186	0,186
0,0000001	-0,000364	-16,1181	-16,1185	0,288033	191	0,191

5. narysowałam wykres zależności E_obliczone (ln C_x) i E obserwowane (ln C_x)

f) wyznaczyłam zakres stosowalności wzoru Nersta: od 10^-2 do 10^-5 M roztworów.

Część II - wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności

1. Aktywność jonów srebrowych obliczyłam w poprzedniej części zadania. Dla stężenia 0,01 M ln a_Ag+ = -4,70985, z czego obliczyłam aAg+ = exp(-4,70985) = 0,009006128.

Obliczam siłę jonową w roztworze AgNO3 o stężeniu 0,01 M:

2. Obliczyłam stężenie jonów X2- ze wzoru:

Obliczenie dla V Me₂X = 25 ml

6

---