Tomasz Warzocha
III rok Chemii Inf.
36. Zastosowanie pomiaru siły elektromotorycznej ogniw
galwanicznych do wyznaczania wielkości fizykochemicznych.
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych soli o wzorze ogólnym AgX oraz wyznaczenie standardowego potencjału półogniwa Ag/Ag+ i współczynnika aktywności jonów srebrowych przez pomiar SEM.
a) Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności
Sporządzam ogniwo o schemacie (-) Ag/AgX//AgNO3/Ag (+) gdzie X to odpowiednio jony: Cl-,Br-,I-,OH-,SCN-,Cr2O72-. Na początku naczyńko pomiarowe napełniamy 9 cm3 0,1M AgNO3. W drugim odmierzamy 3 cm3 0,1M AgNO3 oraz kolejno 6 cm3 KCl, KCl, KI, KSCN, KOH i K2Cr2O7. Do obu naczynek wkładamy elektrody srebrowe łączymy je kluczem elektrolitycznym. Wartości SEM kolejnych ogniw odczytujemy na woltomierzu cyfrowym.
W celu wyznaczenia iloczynu rozpuszczalności korzystamy z zależności:
Ir = [Ag+][X-]
Stężenie jonów [X-] we wszystkich roztworach jest takie same i wynosi: mola/dm3.
Pozostaje więc do obliczenia stężenie jonów Ag+ w lewym półogniwie, w tym celu korzystamy
z wyrażenia na SEM zbudowanego ogniwa:
gdzie: c1 - stężenie jonów Ag+ w lewym półogniwie
c2 - stężenie jonów w prawym półogniwie (0,1 mol/dm3)
n - liczba elektronów biorących udział w reakcji
F - stała Faradaya (96500 C)
T - temperatura [K]
Obliczenia dla temperatury pomiaru 293K:
1. SEM = 0,41 [V] (KCl + AgNO3)
IrAgCl= 8,84. 10-9 . 0,033333 = 2,95 . 10-10
W analogiczny sposób wyliczam pozostałe iloczyny rozpuszczalności.
2. SEM = 0,59 [V] (KBr + AgNO3)
c1 = 7,07 . 10-12
IrAgB r= 2,36 . 10-13
3. SEM=0,78 [V] (KI + AgNO3)
c1 = 3,81 . 10-15
IrAgI = 1,27 . 10-16
4. SEM = 0,36 [V] (KOH + AgNO3)
c1 = 6,41 . 10-8
IrAgOH = 2,14. 10-9
5. SEM = 0,53 [V] (KSCN + AgNO3)
c1 = 7,62. 10-11
IrAgSCN = 1,27. 10-12
6. SEM = 0,09 [V] (K2Cr2O7 + AgNO3)
c1 = 2,83. 10-3
IrAg2Cr2O7 = 2,67 . 10-7
Schemat ogniwa |
SEM [V] |
c1 = [Ag+] |
IrAgX |
Irz (z tablic) |
(-) Ag/AgCl//AgNO3/Ag (+) |
0,41 |
8,84. 10-9 |
2,95 . 10-10 |
1,78 . 10-10 |
(-) Ag/AgBr//AgNO3/Ag (+) |
0,59 |
7,07 . 10-12 |
2,36 . 10-13 |
5,25 . 10-13 |
(-) Ag/AgI//AgNO3/Ag (+) |
0,78 |
3,81 . 10-15 |
1,27 . 10-16 |
8,31 . 10-17 |
(-) Ag/AgOH//AgNO3/Ag (+) |
0,36 |
6,41 . 10-8 |
2,14. 10-9 |
. 10-9 |
(-) Ag/AgSCN//AgNO3/Ag (+) |
0,53 |
7,62 . 10-11 |
1,27 . 10-12 |
10-12 |
(-) Ag/Ag2Cr2O7//AgNO3/Ag (+) |
0,09 |
2,83 . 10-3 |
2,67 . 10-7 |
2 . 10-7 |
c |
SEM |
E |
pierw |
0,1 |
0,49 |
0,548117 |
0,316228 |
0,05 |
0,47 |
0,545612 |
0,223607 |
0,01 |
0,44 |
0,556234 |
0,1 |
0,005 |
0,41 |
0,54373 |
0,070711 |
0,002 |
0,4 |
0,556857 |
0,044721 |
0,001 |
0,38 |
0,554352 |
0,031623 |
