Marzena Chmielecka 1

Biotechnologia numer studenta

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Politechniki Łódzkiej

Ćwiczenie nr 50

Pomiar SEM ogniwa elektrochemicznego

Data wykonania ćwiczenia: 03. 03. 2008 r.

Data oddania sprawozdania: 10. 03. 2008 r.

1. Wstęp teoretyczny:

Siła elektromotoryczna ogniwa,(SEM) jest to różnica potencjałów dwóch półogniw otwartego ogniwa elektrochemicznego (przez ogniwo nie płynie prąd, znajduje się ono w stanie równowagi).

Źródłem SEM są reakcje przebiegające w półogniwach (ich suma nosi nazwę reakcji ogniwa). SEM zależy od aktywności jonowej składników półogniw, temperatury i ciśnienia.

Metody pomiaru SEM dzieli się na kompensacyjne i niekompensacyjną. Metoda kompensacyjna (Poggendorfa) polega na tym, że SEM badanego ogniwa kompensuje się (równoważy) różnicą potencjałów równą co do wielkości, lecz o przeciwnym znaku. Dzięki temu ogniwo nie pracuje podczas pomiaru.

Rys. Schemat układu elektrycznego do pomiaru SEM

SEM badanego ogniwa obliczamy z zależności:

(*)

Gdzie : Ex i Ew to siła elektromotoryczna odpowiednio ogniwa badanego i wzorcowego, U_AK /R₁-spadek napięcia na oporniku, Rx i Rw opory oporników.

A zatem w praktyce pomiar SEM metodą kompensacyjną sprowadza się do wyznaczenia oporów Rx i Rw oporników, na końcach których istnieją różnice potencjałów równe odpowiednio Ex i Ew

Współczynnik aktywności wyrażamy jako stosunek aktywności jonu do stężenia tego jonu w roztworze. Jest wielkością niemianowaną, która wyraża zmniejszenie aktywności jonu w stosunku do jego aktywności w roztworze doskonałym, spowodowane wzajemnym oddziaływaniem cząstek w roztworach rzeczywistych.

Współczynnik aktywności zależy od stężenia (bardziej dla elektrolitów aniżeli nieelektrolitów) - dla roztworów nieskończenie rozcieńczonych równa się on jedności. Doświadczalnie można wyznaczyć tzw. średnie współczynniki aktywności związane z aktywnością całego elektrolitu, dla poszczególnych jonów pomiar taki jest niemożliwy (roztwór).

2. Pomiary:

Ogniwo	Stężenie	elektrolitu (mol/l)		Opór
	CuSO4	ZnSO4	R1	R2	R3	Rśred

2

---