Ćwiczenie 20: Pomiar siły elektromotorycznej ogniw i potencjałów półogniw (SEM)
NAJWAŻNIEJSZE ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM
Zapis schematów ogniw i półogniw zgodnie z konwencją Sztokcholmską: znaczenie symboli "|", "||", "," na schemacie, umiejscowienie katody i anody.
Potencjał półogniwa i ogniwa: definicja, potencjał standardowy (co to jest, jak się go wyznacza, ile wynosi dla standardowego ogniwa wodorowego), szereg elektrochemiczny, samorzutność procesu, powiązanie E/SEM z pracą, entalpią swobodną, powinowactwem chemicznym (ogólnie funkcjami termodynamicznymi).
Typy półogniw: I rodzaju i gazowe, II rodzaju, III rodzaju, redoks, zasada działania (schemat reakcji), budowa i konkretne przykłady.
Typy ogniw: galwaniczne, stężeniowe, wariant z przenoszeniem i bez przenoszenia (budowa, zasada działania i rola klucza elektrolitycznego), przykłady.
Wzór Nernsta i jego zastosowanie do obliczania potencjałów półogniw i ogniw: zapis wzoru dla różnych półogniw (dla procesu redukcji) i ogniw.
Reakcje elektrodowe: zapis równań na podstawie schematu ogniwa lub półogniwa.
DOBRE SPRAWOZDANIE
składa się z następujących części:
CEL ĆWICZENIA
Chyba nie trzeba wiele wyjaśniać. Proszę tylko nie mylić z opisem ćwiczenia i nie przesadzać :-)
OPIS POMIARÓW
czyli zestawienie wykonanych czynności uwzględniające parametry pomiarów czyli: stężenia użytych roztworów, temperaturę pomiaru itp.. Oczywiście nie podajemy szczegółów sporządzania roztworów
(pobrano pipetą X ml związku A i Y ml wody ...) itp. W zamian za to skrótowo, w punktach, w formie bezosobowej czasu przeszłego dokonanego i w odpowiedniej kolejności podajemy wszystkie znaczące czynności.
OPRACOWANIE WYNIKÓW
Powinno zawierać:
Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów, wartości obliczonych na ich podstawie i wartości teoretycznych:
Tabele z obliczeniami aktywności jonów potencjałotwórczych w roztworze na podstawie wzorów a+ = f+ • c+ i ln(f+) = -A' (z+)2 √I/(1 + √I) gdzie I to siła jonowa roztworu zaś A' należy odczytać z dołączonego wykresu
Tabele dla pomiarów potencjałów półogniw zawierającą schemat półogniwa, zmierzoną wartość SEM (dla ogniw: chlorosrebrowe półogniwo porównawcze||półogniwo badane), obliczoną wartość potencjału półogniwa, teoretyczną wartość potencjału półogniw na podstawie wzoru Nernsta z wykorzystaniem stężeń a także z wykorzystaniem aktywności
Tabelę dla ogniw galwanicznych, stężeniowych i aktywnościowych (zależność od siły jonowej roztworu) zawierającą schemat ogniwa, wartości: zmierzonej SEM, obliczonej z wyznaczonych potencjałów półogniw SEMobl., obliczonej ze wzoru Nernsta w oparciu o stężenia SEMteor. stęż., obliczonej ze wzoru Nernsta w oparciu o aktywności SEMteor. akt.
Najczęstsze błędy to brak komentarzy (przecież nie będę zgadywał co Państwo macie na myśli zamieszczając wykres, równanie ...), tytułów wykresów, jednostek.
PODSUMOWANIE lub WNIOSKI
Czyli jakiś komentarz do obliczonych wartości, porównanie wartościami otrzymanych z doświadczenia i obliczeń w oparciu o stężenia i aktywności, omówienie błędów, wysnute wnioski ...
Najczęstsze błędy to wysnuwanie bardzo daleko idących wniosków nie popartych pomiarami.