Wydział Technologii Chemicznej Kierunek: Technologia Chemiczna |
Elżbieta Bednarek | 01.04.2010r. |
|---|---|---|
Grupa: 3 Zespół: 4 |
Nr ćw.: 6 | dr inż. Agnieszka Świderska-Mocek |
Temat: Wyznaczanie potencjału dyfuzyjnego
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości potencjału dyfuzyjnego na granicy roztworów HCl różniących się stężeniami.
Wyniki pomiarów
| Roztwór | Wartość SEM |
|---|---|
| 0,1/0,01 M HCl | |
| klucz KCl nasycony | |
| klucz KCl 3M | |
| klucz KCl | |
| klucz KCl | |
| klucz NH4NO3 nasycony | |
| klucz NH4NO3 3M | |
| klucz NH4NO3 0,3M | |
| klucz NH4NO3 0,03M |
Obliczenia
Przykładowe obliczenie stężenia roztworu nasyconego (dla KCl):
1cm3 − 1, 98g
x1 − 134, 2g
x1 = 17, 3cm3
100cm3 + 17, 3cm3 = 117, 3cm3
117, 3cm3 − 34, 2g
1000cm3 − x2
x2 = 391, 56g
1mol − 74, 5g
x3 − 291, 6g
x3 = 3, 91mol
Wartości SEM są najmniejsze w obydwóch przypadkach dla roztworów nasyconych.
Wartość potencjału dyfuzyjnego obliczone zostały za pomocą wzoru:
Ed = E1 − E3
gdzie:
Ed - potencjał dyfuzyjny
E1 - potencjał ogniwa bez klucza
E2 - potencjał ogniwa z kluczem
Dla KCl: Ed = 0, 0857V − 0, 0477V = 0,038V
Dla NH4NO3: Ed = 0, 0857V − 0, 0479V = 0,0378V
Wartości tablicowe potrzebne do obliczeń:
KCl |
NH4NO3 |
|
|---|---|---|
| gęstość$\lbrack\frac{g}{cm^{3}}\rbrack$ | 1,98 | 1,73 |
| masa molowa$\lbrack\frac{g}{\text{mol}}\rbrack$ | 74,5 | 80 |
| rozpuszczalność [g w 100g wody] | 34,2 | 189,9 |
| stężenie nasyconego r-ru $\lbrack\frac{\text{mol}}{dm^{3}}\rbrack$ | 3,91 | 11,31 |
| potencjał dyfuzyjny [V] | 0,038 | 0,0378 |
Wnioski
Wyznaczony przeze mnie potencjał dyfuzyjny wynosi 0,038V dla klucza elektrolitycznego zawierającego KCl i 0,0378 dla NH4NO3. Jak widać wartość potencjału dyfuzyjnego jest uzależniona od rodzaju substancji znajdującej się w kluczu elektrolitycznym i od jej stężenia. Potencjał ogniwa maleje wraz ze wzrostem stężenia roztworu w kluczu do pewnej wartości granicznej jakim jest roztwór nasycony (najniższa wartość potencjału). Zastosowanie roztworów nasyconych w kluczu elektrolitycznym jest korzystne – dzięki nim możemy najbardziej zminimalizować wpływ potencjału dyfuzyjnego na wyniki pomiarów.