87292

3. Wykonanie ćwiczenia a)Metoda pomiaru

Pomiar polega na zmierzeniu wartości SEM ogniw chemicznych o różnych stężeniach elektrolitu. Pomiar prowadzimy dla następujących ogniw: ^<-) Hg,Cd|CdCl2|AgCl|Ag^,'^> oraz ^<■'Cd|CdCl2|Cd,Hg^,'^,.

Silę elektromotoiyczną pierwszego z wymienionych ogniw wyznacza się w następujący sposób:

'

Anoda: Cd⁰ o Cd²4 + 2e    x_A = E° + — ln

2F [OcHg

DT / Q²

Katoda: 2AgCl + 2e <=> 2Ag⁰ + 2CI X_K = E® + — ln

^2F

Y^AgCI + Cd⁰ <=>2Ag° +2C/ + Cd^2ł

ln

ftr

2F

.0

'SEM

FT

2F

ln(r;.(2m_a.

FT

2 F

ln a

Ctf.Hs

FT

£sem    -|^ln(4y>³)+^-lno

2F

3FF

2F

Cd.Hg

e„ -EL,

Zaś dla ogniwa: ‘'CdjCdClJCd.Hg''' silę elektromotoryczną można wyznaczyć w następujący sposób:

RT

Anoda: Cd⁰ <=> Cd²* + 2e ;T. = E^, + —ln

* a _2F

RT

Katoda: Cd. Hg « Cd * + 2e ;r_K = E®_d + ^ ln

⁰ca.Hj»

Zatem Ecru — ■

FT

2F

Ina.

Cd. lig

Pomiaiy wykonywane podczas ćwiczenia mają na celu, także wyznaczeniu SEM ogniw stężeniowych ‘ 'AglAgCholCdChiCdCUAgClwIAg''', z przenoszeniem, w celu dalszego wyznaczenia liczb przenoszenia jonów Cd*' i Cl^- w wodnych roztworach CdCl*

W badanym ogniwie stężeniowym zachodzą następujące procesy:

->AgC/_ul+e

m₂ > m,

AgC^+e -> Ag^tCr^

Zatem dla naszego układu ^(>Ag|AgCl(_ł)|CdCl2|CdCl2|AgCl_<ł)|Ag^,*⁾, bilans materiałowy lewego półogniwa dla 1F ładunku przeniesionego przedstawia się w następujący sposób:

(+) n_ moli Cl przeniosło przez granicę faz ładunek t_F,

(-) n. moli Cd²‘ przeniosło przez granicę faz ładunek t.F (-) 1 mol Cl ubył wskutek przebiegu procesu elektrodowego.

Suma tycznie z lewego półogniwa ubyło n. moli Cd²' , a także l-n_ moli Cl (n_ moli Cl przeniosło ładunek q_= n_F, n. moli Cd²' przeniosło ładunek q. = 2 n.F).

2 n₊    n.

Zatem C = -²—.    C - --. Ponieważ q + q. = F, zatem (2 n. + n_)F = F.

2 n.+n_    2 n.+n_    ^M

Wobec powyższego faktu z lewego półogniwa ubyło n. = 0,5t. mola Cd²' i l-n_= t. moli Cl . analogicznie bilans dla prawego ogniwa przedstawia się następująco: przybyło n. = 0,5t. mola Cd²' i

2