Les partenaires publicitaires:

Comment augmenter la tension dans une cellule électrochimique

Le potentiel d'une cellule électrochimique est souvent évaluée en termes de potentiel standard, la tension par rapport à une électrode d'hydrogène dans des conditions standard (toutes les concentrations sont de 1 molaire, tous les solides et les liquides sont purs, la pression est de 1 bar, etc). La modification de ces conditions va changer la tension de la cellule. Modification de la température, par exemple, peut modifier la tension, mais cela est peu pratique pour la plupart des applications. Modification de concentrations est peut-être une meilleure façon. L'expérience suivante vous démontrera comment cela fonctionne.

Choses que vous devez

  • Voltmètre
  • Sulfate de cuivre
  • Bande de cuivre
  • Sulfate de zinc
  • Bande de Zinc
  • Gants
  • Masques / lunettes de sécurité
  • Tube en U
  • 0,1 solution de KNO3 molaire
  • 3 béchers
  • Poudre d'agar
  • Eau
  • Coton
  • Tige de Stir

Instructions

  1. Mettez vos gants et des lunettes de lunettes de protection / de sécurité. Gardez-les pour tout le reste de l'expérience.

  2. Dissoudre 6,3 g de sulfate de cuivre dans 50 ml d'eau dans un bêcher, puis dissout 6,5 g de sulfate de zinc dans 50 ml d'eau dans l'autre.

  3. Ajouter 100 ml de KNO3 à la troisième bécher et amener presque à ébullition sur une plaque chauffante. Éteignez la plaque chaude.

  4. Ajouter 2 g de poudre d'agar à la solution de KNO3 et mélanger pour dissoudre.




  5. Remplir rapidement mais soigneusement le upside-down tube en U avec une solution d'agar / KNO3, laissant environ un huitième de pouce de l'espace aérien aux deux extrémités.

  6. Stuff un tampon de coton dans les deux extrémités du profilé en U tube- faire en sorte que le coton un peu saillie par rapport aux extrémités. Verser un peu de la solution d'agar / KNO3 sur cet excès de coton.

  7. Laisser le tube en U refroidir jusqu'à ce que son contenu a solidifié.

  8. Inverser le tube en U de sorte que l'une des extrémités se trouve dans chacune des deux béchers - le bécher de sulfate de zinc et le bécher de sulfate de cuivre - que vous avez préparé plus tôt.



  9. Nettoyer la surface de votre bande de zinc et votre bande de cuivre avec du papier de verre. Il n'y a pas besoin de les frotter jusqu'à ce qu'ils portent aval juste un hic rapide sera suffisant.

  10. Trempez la bande de zinc dans la solution de sulfate de zinc et de la bande de cuivre dans la solution de sulfate de cuivre.

  11. Connectez les deux fils du voltmètre pour les deux bandes. Assurez-vous que vous lisez une tension positive. Si vous lisez une tension négative, vous devez inverser les fils. Si vous ne lisez pas toute tension, vérifiez toutes les étapes que vous avez effectuées à ce jour pour vous assurer que vous avez fait les correctement.

  12. Déconnecter temporairement les pistes et ajouter encore quelques grammes de sulfate de cuivre dans le bécher de cuivre. Remuez pour dissoudre.

  13. Rebranchez le voltmètre. La tension devrait avoir augmenté.

Conseils Avertissements

  • La tension d'une cellule électrochimique est donnée par l'équation de Nernst, E = Es - (RT / nF) ln Q. Ici, E est le potentiel de cellule, Es est le potentiel de la cellule dans des conditions standard, R et F sont des constantes, T est température, n est le nombre de moles d'électrons transférés par la réaction, et Q est le quotient de réaction. Pour une cellule / de cuivre de zinc, Q = concentration d'ions zinc / concentration d'ions de cuivre. Notez que si vous augmentez la concentration des ions de zinc tout en maintenant le cuivre constant, vous diminuerez la cellule de potentiel si vous augmentez la concentration d'ions de cuivre tout en maintenant constante de zinc, d'autre part, vous allez augmenter le potentiel de cellule.
» » » » Comment augmenter la tension dans une cellule électrochimique