87302

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⁽'^,. Siłę elektromotoryczną pierwszego z wymienionych ogniw wyznacza się w następujący sposób:

^uAga

°*9^acr

Anoda: Cd°**Cd²'+2e X_A = E* Katoda: 2 AgCI + 2e ** 2 Ag⁰ + 2Cl

5^2AgCI+Cd⁰ <=>2Ag⁰ +2Cl +Cd^2t

= *K -*A =i^EZcl-^E”)-=    (2m_cf )

^Rrin	f^ac, “o." )
2 F	^0 Cd.Hg J
y	\ RT
rcd,-mcd>*l+—

Cd.Hg

RT,

Hg

^ESEM

^ESFM ^esf.s, ⁼ EsBt

^esfm ~^esem    ln(V4y_tm )+—— lna_crf-Htf

Zr    2r

Zaś dla ogniwa: ^HCdjCdCl^Cd.Hg¹*' silę elektromotoryczną można wyznaczyć w następujący sposób:

RT

Anoda: Cd⁰ <=> Cd'* + 2e X, = E^. + —In

A Ol _2F

RT

Katoda: Cd.Hg** Cd²'+ 2e *_K=E*_d + — ln

^u Cd. lig

2 F

RT ,

Zatem Esfm — ~T7T*^no<^.H9

Zr

Pomiary wykonywane podczas ćwiczenia mają na celu. także wyznaczeniu SEM ogniw stężeniowych ^<'^,Ag|AgCl,_t)|CdCl;«;CdCl>|AgCl(_ł,|Ag¹'', z przenoszeniem, w celu dalszego wyznaczenia liczb przenoszenia jonów Cd²‘ i Cl^- w wodnych roztworach CdCl₂.

W badanym ogniwie stężeniowym zachodzą następujące procesy:

^a9{s) ^+CC,<m,)    AdC¹:si ^+e

m₂ > m_l

AgC^+e -> Ag^ + Cr^

Zatem dla naszego układu ⁽'^>Ag|AgCl_(ł)|CdCl.₂|CdCl2|AgCl_<i)|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.

Sumarycznie 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 t, = --. t_ = --. Ponieważ q + q. = F, zatem (2 n- + n JF = F.

2n.+n_    2n. +n.    -j

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