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^-,Cr₂O₇^2-. 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)

Ir_AgCl= 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

Ir_{AgB r}= 2,36 ^. 10^-13

3. SEM=0,78 [V] (KI + AgNO₃)

c₁ = 3,81 ^. 10^-15

Ir_AgI = 1,27 ^. 10^-16

4. SEM = 0,36 [V] (KOH + AgNO₃)

c₁ = 6,41 ^. 10^-8

Ir_AgOH = 2,14^. 10^-9

5. SEM = 0,53 [V] (KSCN + AgNO₃)

c₁ = 7,62^. 10^-11

Ir_AgSCN = 1,27^. 10^-12

6. SEM = 0,09 [V] (K₂Cr₂O₇ + AgNO₃)

c₁ = 2,83^. 10^-3

Ir_Ag2Cr2O7 = 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

---