Измерение ЭДС элемента.
Соберите гальванические элементы:
а) Даниэля-Якоби Zn/ZnSO4//CuSO4/Cu
1M 1M
б) Вольта Zn/H2SO4/Cu
1M
Растворы соедините мостиком, заполненным электролитом. Запишите
показания вольтметра.
Задание.
1. Напишите уравнения процессов, протекающих при работе этих
гальванических элементов.
2. Запишите величины электродных потенциалов, приняв условно, что
концентрация ионов равна активностям.
3. Рассчитайте ЭДС элемента и сравните ее с экспериментальным значением.
4. Используя измеренную величину ЭДС, определите энергию Гиббса.
Опыт №2. Влияние концентрации растворов электролитов на ЭДС
гальванического элемента.
Соберите медно-цинковый элемент (элемент Даниэля-Якоби). Залейте в
сосуды растворы CuSO4 и ZnSO4 разной концентрации по указанию
преподавателя. Растворы соедините мостиком, заполненным электролитом.
Измерьте ЭДС.
Рассчитайте равновесные потенциалы электродов по формуле Нернста,
приняв условно, что концентрация ионов рана активности. Рассчитайте ЭДС,
сравните ее с измеренной.
Составьте схему элемента, уравнения электродных реакций. Результаты
расчетов и измерения запишите в таблицу.
Концентрация растворов
моль/л- CuSO4 ZnSO4
Равновесные потенциалы
электродов- E cu^2+/cu E zn^2+/zn
ЭДС
расчета-
ЭДС
измерений-
Объясните влияние концентрации на величину равновесного потенциала
и ЭДС. Постройте график зависимости ЭДС от концентрации (активности)
ионов.
C6H6+Br2= C6H5Br+HBr m= plotnost *V( obyem )=0,88* 8,86=7,80 gramm C6H6 n ( kolichestva veshestva )= m/M UZNAEM , CHTO U NAS V IZBITKE , A CHTO V NEDOSTATKE . n( C6N6)= 7,80/78 =0.1 mol( NEDOSTATOK ) n (Br2)= 24/160=0.15 ( IZBITOK ). NAXODIM x gramm po benzolu C6H6 : 7,80 GR SOOTVETSTVUET-x grammC6H5Br
78 MR C6H6 sootvetstvuet 157 Mr (C6H5Br) OTSYUDA X= 7,80*157 /78= 15,7 gramm (C6H5Br) teper naydem vixod .to chto nashi 15,7 gramm C6H5Br - ETO 100%
14,13 gramm <to chto dano po uslovii zadachi - x% VIXODA OTSYUDA x%= 14,13*100%/15,7=90% OTVET VIXOD C6H5Br 90%
Состав атома.
Атом состоит из атомного ядра и электронной оболочки.
Ядро атома состоит из протонов (p+) и нейтронов (n0). У большинства атомов водорода ядро состоит из одного протона.
Число протонов N(p+) равно заряду ядра (Z) и порядковому номеру элемента в естественном ряду элементов (и в периодической системе элементов).
N(p+) = Z
Сумма числа нейтронов N(n0), обозначаемого просто буквой N, и числа протонов Z называется массовым числом и обозначается буквой А.
A = Z + N
Электронная оболочка атома состоит из движущихся вокруг ядра электронов (е-).
Число электронов N(e-) в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов Z в его ядре.
Масса протона примерно равна массе нейтрона и в 1840 раз больше массы электрона, поэтому масса атома практически равна массе ядра.
Форма атома - сферическая. Радиус ядра примерно в 100000 раз меньше радиуса атома.
Химический элемент - вид атомов (совокупность атомов) с одинаковым зарядом ядра (с одинаковым числом протонов в ядре).
Изотоп - совокупность атомов одного элемента с одинаковым числом нейтронов в ядре (или вид атомов с одинаковым числом протонов и одинаковым числом нейтронов в ядре).
Разные изотопы отличаются друг от друга числом нейтронов в ядрах их атомов.
Обозначение отдельного атома или изотопа:  (Э - символ элемента), например: .
Строение электронной оболочки атома
Атомная орбиталь - состояние электрона в атоме. Условное обозначение орбитали - . Каждой орбитали соответствует электронное облако.
Орбитали реальных атомов в основном (невозбужденном) состоянии бывают четырех типов: s, p, d и f.
Электронное облако - часть пространства, в которой электрон можно обнаружить с вероятностью 90 (или более) процентов.
Примечание: иногда понятия "атомная орбиталь" и "электронное облако" не различают, называя и то, и другое "атомной орбиталью".
Электронная оболочка атома слоистая. Электронный слой образован электронными облаками одинакового размера. Орбитали одного слоя образуют электронный ("энергетический") уровень, их энергии одинаковы у атома водорода, но различаются у других атомов.
Однотипные орбитали одного уровня группируются в электронные (энергетические) подуровни:
s-подуровень (состоит из одной s-орбитали), условное обозначение - .
p-подуровень (состоит из трех p-орбиталей), условное обозначение - .
d-подуровень (состоит из пяти d-орбиталей), условное обозначение - .
f-подуровень (состоит из семи f-орбиталей), условное обозначение - .
Энергии орбиталей одного подуровня одинаковы.
При обозначении подуровней к символу подуровня добавляется номер слоя (электронного уровня), например: 2s, 3p, 5d означает s-подуровень второго уровня, p-подуровень третьего уровня, d-подуровень пятого уровня.
Общее число подуровней на одном уровне равно номеру уровня n. Общее число орбиталей на одном уровне равно n2. Соответственно этому, общее число облаков в одном слое равно также n2.
Обозначения:  - свободная орбиталь (без электронов),  - орбиталь с неспаренным электроном,  - орбиталь с электронной парой (с двумя электронами).
Порядок заполнения электронами орбиталей атома определяется тремя законами природы (формулировки даны упрощенно):
1. Принцип наименьшей энергии - электроны заполняют орбитали в порядке возрастания энергии орбиталей.
2. Принцип Паули - на одной орбитали не может быть больше двух электронов.
3. Правило Хунда - в пределах подуровня электроны сначала заполняют свободные орбитали (по одному), и лишь после этого образуют электронные пары.
Общее число электронов на электронном уровне (или в электронном слое) равно 2n2.
Распределение подуровней по энергиям выражается рядом (в прядке увеличения энергии):
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p ...