Обработка экспериментальных данных.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

3.1. Оборудование.

Компьютер, датчик для измерения электрохимических потенциалов, U-образная стеклянная трубка, железный и графитовый стержни, зажимы «крокодилы». Эксперимент проводится при комнатной температуре.

3.2.Реактивы.

Растворы: 0,5 М NaCl, 0,1 М K₃[Fe(CN)₆], 1 М Н₂О₂ ,спиртовой раствор фенолфталеина.

3.3. Ход работы.

1.Заполните U – образную трубку 0,5 М раствором хлорида натрия на 2/3 объёма.

2. Зачистите и промойте проточной водой стержни, осушите их фильтровальной бумагой.

3. В одно колено трубки опустите железный стержень и добавьте 3 – 4 капли раствора 0,1М гексацианоферрата калия K₃[Fe(CN)₆].  Во второе колено поместите графитовый стержень и добавьте 3 – 4 капли раствора фенолфталеина.

4.Проведите измерение ЭДС полученного гальванического элемента:

- включите компьютер, запустите программу Химия-практикум и подсоедините к USB-разъему компьютера датчик для измерения электрохимического потенциала;

- подсоедините токоотводы от датчика к железному и графитовому электродам с помощью зажимов, причем красный токоотвод – к графитовому электроду;

- выберите для измерения режим «зависимость потенциала от времени» и запустите процесс измерения экранной кнопкой «Пуск»;

- после стабилизации потенциала (1-1,5 минуты) остановите измерение и сохраните результаты во внешний файл, запишите в таблицу результатов значение установившейся разности потенциалов U₁.

5. Замкните внешнюю цепь накоротко с помощью медной проволоки и зажимов, моделируя работу накоротко замкнутого микрогальванического элемента. Запустите процесс измерения потенциала между электродами экранной кнопкой «Пуск». Наблюдайте за показанием датчика потенциала. Остановите измерение и оставьте систему, не размыкая цепи, на 10-15 минут. Наблюдайте за изменением окраски индикаторов в приэлектродных пространствах, сделайте записи наблюдений для отчета.

6. Через 15 минут после замыкания разомкните цепь и, стараясь не перемещать электроды и не перемешивать раствор, вновь проведите измерения разности потенциалов гальванического элемента с помощью датчика потенциалов, как сделано ранее. Запишите в таблицу новое установившееся показание U₂.

7. Не размыкая внешней цепи и не останавливая измерения, добавьте в колено с графитовым стержнем несколько капель 1 М раствора пероксида водорода и стержнем перемешайте раствор в колене. Наблюдайте за изменением хода зависимости. Через 1,5-2 минуты остановите измерение и сохраните данные во внешний файл. Запишите в таблицу новое установившееся значение разности потенциаловU₃.

8. По окончанию работы вылейте раствор, U-образную трубку и стержни вымойте проточной водой.

Сформируйте таблицу, как показано ниже, в которую запишите результаты измерений.

                                                                                                            Таблица 1 результатов

U1, В

начальное

U₂,Впосле работы ГЭ и при коротком замыкании

U₃, Впосле

добавления Н₂О₂

Показания датчикаа электрохимического потенциала

4.1. Запишите уравнение анодного процесса и значение стандартного потенциала электрода-анода. Объясните причину изменения окраски раствора около анода.

4.2. Рассчитайте потенциалы возможных катодных процессов с учетом рН среды в начале опыта, принимая давление газов равными атмосферному.

4.3. Напишите основное условие возможности протекания электрохимической коррозии. Напишите уравнение процессов, протекающих на катоде, обосновав их потенциалами. Объясните причину изменения окраски раствора у катода.

4.4. Запишите суммарное уравнение коррозионного процесса и схему коррозионного элемента.

4.5 Объясните причину уменьшения напряжения после работы ГЭ при коротком замыкании.

4.6 Объясните причину катодной деполяризации при добавлении пероксида водорода в прикатодную область.

5. Оформление отчета.

В отчете:

5.1. Сформулируйте цель работы.

5.2. Приведите таблицу опытные данных ( U₁, U₂, U₃) и записи наблюдений с указанием изменения окраски индикаторов с объяснением причин наблюдаемых явлений.

5.3. Приведите расчёт потенциалов возможных катодных процессов, принимая относительное парциальное давление кислорода равным 0,21; водорода – 1, а рН среды равным рН среды в начале опыта.

5.4. Приведите уравнения анодного окисления металла и катодного восстановления окислителей на графитовом стержне, принимая, что потенциал окисления железа равен стандартному и проверив термодинамическую возможность его коррозии с поглощением кислорода и с выделением водорода.

5.5. Приведите суммарное уравнение коррозионного процесса.

5.6. Приведите схему работы коррозионного микрогальванического элемента.

 5.7. Объясните причину нулевой разности потенциалов между электродами при их коротком замыкании и уменьшение разности потенциалов по сравнении с начальным значением  после работы ГЭ. Приведите соответствующую данному ГЭ коррозионную диаграмму.

5.8. Объясните причину катодной деполяризации при добавлении пероксида водорода в прикатодную область, укажите изменение процесса на коррозионной диаграмме.

5.9. Сделайте вывод по работе.

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология