O potencial de uma célula electroquímica é geralmente avaliado em termos do potencial de padrão, a tensão em relação a um eléctrodo de hidrogénio sob condições padrão (todas as concentrações são de 1 molar, todos os sólidos e os líquidos são puros, a pressão é de 1 bar, etc). A alteração destas condições irá alterar a tensão da célula. Alterando a temperatura, por exemplo, é possível alterar a tensão, mas este não é muito prática para a maioria das aplicações. Mudando concentrações é talvez uma maneira melhor. A experiência seguinte vou demonstrar para você como isso funciona.
Coisas que você precisa
- Voltímetro
- Sulfato de cobre
- Tira de cobre
- O sulfato de zinco
- tira de zinco
- Luvas
- Óculos / óculos de segurança
- U-tubo
- 0,1 solução de KNO3 molar
- 3 copos
- pó de ágar
- água
- Algodão
- rod stir
Coloque suas luvas e óculos óculos de proteção / segurança. Mantê-los no para o resto da experiência.
Dissolve-se 6,3 gramas de sulfato de cobre em 50 ml de água em um copo, em seguida, dissolver 6,5 g de sulfato de zinco em 50 mL de água no outro.
Adicionar 100 mL de KNO3 para a terceira taça e trazê-lo quase a ferver em uma placa quente. Desligue a placa quente.
Adicionar 2 gramas de pó de ágar para a solução de KNO3 e agitar para dissolver.
Rapidamente, mas com cuidado encher a cabeça para baixo U-tubo com solução agar / KNO3, deixando cerca de um oitavo de uma polegada de espaço aéreo nas duas extremidades.
Encher um tampão de algodão para as duas extremidades do L-Tube-se certificar de que um pouco de algodão se projecta a partir das extremidades. Despeje um pouco da solução agar / KNO3 sobre este excesso de algodão.
Permitir que o U-tubo para esfriar até que seu conteúdo ter solidificado.
Inverter o tubo em U de modo a que uma das extremidades está em cada uma das duas provetas - o copo de sulfato de zinco e sulfato de cobre no copo - que preparada anteriormente.
Limpe a superfície da sua faixa de zinco e sua fita de cobre com uma lixa. Não há necessidade de esfregar-los até que eles usam jusante apenas uma massagem rápida será suficiente.
Mergulhar a tira de zinco na solução de sulfato de zinco e a fita de cobre na solução de sulfato de cobre.
Ligue os dois terminais do voltímetro para as duas tiras. Certifique-se de que você está lendo uma tensão positiva. Se você ler uma tensão negativa, você precisa reverter os leads. Se você não está lendo qualquer tensão, verifique todas as etapas que você realizou até agora para se certificar de que você fez-los adequadamente.
Temporariamente desconectar os cabos e adicionar mais alguns gramas de sulfato de cobre para o copo de cobre. Agita-se para dissolver.
Volte a ligar o voltímetro. A tensão deve ter aumentado.
dicas avisos
- A tensão de uma célula electroquímica é dada pela equação de Nernst, E = ES - (RT / NF) P. LN Aqui, E é o potencial da célula, Es é o potencial da célula sob condições padrão, I e F são constantes, Té temperatura, n é o número de moles de electrões transferidos pela reacção, e Q é o quociente de reacção. Para uma célula de cobre / zinco, Q = concentração de iões de zinco / concentração de iões de cobre. Observe que, se você aumentar a concentração de íons de zinco, mantendo cobre constante, você vai diminuir a célula potencial- se você aumentar a concentração de íons de cobre, mantendo constante zinco, por outro lado, você vai aumentar o potencial de células.
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