Изучение зависимости редокс-потенциала от соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм

МОДУЛЬ 08. Редокс-равновесия и редокс-процессы

Задания для самостоятельной работы

8.18; 8.48; 8,58; 8.73; 8.82; 8.98

 

 

Дата ________

Лабораторная работа 6.8

Определение направления редокс-процессов.

Сущность работы: Для определения направления самопроизвольного протекания редокс -процесса необходимо сравнить величины редокс - потенциалов двух редокс - систем. Окисленная форма той редокс-системы, потенциал которой больше, и будет выполнять роль окислителя в данном процессе. Разность потенциалов Dj = j(ox) - j(red) >0 свидетельствует, что процесс будет протекать самопроизвольно в прямом направлении.

Выполнение эксперимента:

 

Опыт. Определение направления редокс-процесса.

Уравнения реакций:

 

Справочные данные: j _r ^o(Fe³⁺/Fe²⁺) = ____________

 

j _r ^o(Br₂ /Br^-) = ______________ j _r ^o(I₂/I^-) = _____________

 

Расчеты:

 

 

Наблюдения:

* В выводе указывают величину, по значению которой можно определить направление редокс-процессов.

Вывод:

 

 

Лабораторная работа 6.9

Изучение зависимости редокс-потенциала от соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм

Цель: Изучить зависимость величины редокс-потенциала от соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм.

Задание: Определить величины редокс-потенциала системы гексацианоферрат (Ш)/ гексацианоферрат (П) при соотношении концентраций 1:1; 10:1; 1:10.

Оборудование и реактивы: Иономер ЭВ-74, электроды платиновый и хлорсеребряный; химические стаканы, бюретка. Водные р-ры гексацианоферрата (Ш) калия, гексацианоферрата(П) калия, хлорида калия. Термометр.

Сущность работы: Для определения редокс-потенциалов собирают гальваническую цепь, состоящую из редокс-электрода и хлорсеребря║ного электрода. По измеренным величинам ЭДС рассчитываеют величины редокс-потенциалов. Изменяя соотношение концентраций окисленной и восстановленной форм, определяют величины редокс-потенциалов и выявляют зависимость их от этого фактора.

Выполнение эксперимента:

1.Готовят иономер ЭВ-74 к работе.

2. Рассчитывают, какие требуются объемы растворов и с концентрациями 0,01 моль/л для приготовления трех систем по 11 мл с соотношением окисленной и восстановленной форм, равным: 1) 10:1 2) 1:1 3) 1:10

3.Измеряют ЭДС гальванической цепи.

Схема гальванической цепи: Ag, AgCl │KCl║K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆] │ Pt

4. Рассчитывают величину редокс-потенциала.

Найденные значения записывают в таблицу:

Редокс-система	Объемы,мл	Е, мв	φr, мв
, с= 0,01 моль/л	, с= 0,01 моль/л	KCl, с=2моль/л	Рассчитанное на основе измерения Е, мв	Рассчитанное из уравнения Нернста в условиях опыта, а не справочная величина

Обработка результатов эксперимента:

Значение редокс-потенциалов рассчитывают по уравнению:

φ_r = Е + φ _срав

после чего записывают в таблицу. Рассчитывают значения редокс-потенциалов для изученных систем по уравнению Нернста. Для расчетов можно применять уравнение:

2,303 RT a(ox)

φ_r = φ_r° + ---------- lg -------

nF a(red)

 

Расчёты:

* В выводе отмечают зависимость редокс-потенциала от соотношения концентраций компонентов. Объясняют причины отклонений экспериментально найденных значений потенциалов от рассчитанных.

Сравнивают полученное значение φ_r° с теоретическим (см. табл. 20 приложения практикума).

Вывод:

Дата ___________ Занятие __________