Соблюдайте правила безопасности при обращении с агрессивными жидкостями

Перед началом работы с аппаратом Гофмана необходимо надеть защитные очки.

Соблюдайте правила безопасности при обращении с агрессивными жидкостями

Не пользуйтесь открытым пламенем.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Ознакомьтесь с теоретической частью работы.

4.2. Ознакомьтесь с экспериментальной установкой.

4.3. Определение эффективности электролизера:

1. Подключите желтый провод аппарата Гофмана к положительному полюсу источника питания, черный – к отрицательному.

2. Запишите значения начальных уровней жидкости в обеих трубках. Закройте выпускные краны.

3. Включите источник питания. Кнопка «OUTPUT» должна быть отжата. Установите ток 0,10 А, а напряжение 15 В.

4. Нажмите кнопку «OUTPUT» на источнике питания. В этот же момент включите секундомер. Источник должен работать в режиме стабилизации по току, т.е. установленное значение тока не должно измениться, а напряжение должно снизиться. Запишите значения тока и напряжения в лабораторный журнал.

5. При протекании тока через электролизер на положительном электроде выделяется кислород, на отрицательном – водород. Измерьте время, за которое выделится 8 мл водорода.

6. Кнопкой «OUTPUT» отключите питание от электролизера. С помощью кранов выпустите скопившийся водород и кислород.

7. Повторите п.4-6 при токах 0,2 А; 0,3 А; 0,4 А и 0,5 А.

8. Определите затраты электрической энергии на образование одной молекулы водорода (в эВ) и на 1 м³ водорода при различных значениях протекающего тока (в кВт ч/м³). Проанализируйте полученные данные.

9. Для реакции образования водорода рассчитайте выход по току для каждого значения тока. Проанализируйте полученные данные.

4.4. Изучение вольтамперной характеристики электролизера:

1. Откройте выпускные краны. Включите источник питания.

2. Снимите зависимость напряжения на электролизере от протекающего тока. Рекомендуется снимать значения с шагом 0,03-0,04 А в диапазоне 0-0,5 А.

3. Постройте график зависимости I(U).

4. По графику определите напряжение разложения электролита. Рассчитайте наибольшую эффективность электролизера. Сравните полученное значение с максимально возможным теоретическим значением.

5. Содержание отчета

Отчет должен содержать следующие разделы:

1) Цель работы.

2) Краткие теоретические сведения.

3) Краткое описание используемого оборудования.

4) Результаты исследований и их анализ.

5) Выводы по работе.

6. Контрольные вопросы

1. Сформулируйте определение ЭДС, энтальпии, энергии Гиббса.
2. Не противоречит ли вывод о возможности 120% эффективности электролитической ячейки 2-му началу термодинамики?
3. Как влияет омическое сопротивление электролита на вид вольтамперной характеристики электролизера? Как выглядит вольтамперная характеристика идеального электролизера?
4. Почему при увеличении тока через электролизер уменьшается эффективность электролизера?
5. Какие изменения можно было бы внести в конструкцию электролизера, используемого в лабораторной работе, чтобы увеличить его эффективность?
6. Почему в конструкции аппарата Гофмана не используется сепаратор?

7. Рекомендуемая литература

1. Калашников С. Г. Электричество: Учебн. пособие. — 6-е изд., стереот. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 624 с.
2. Н. Л.Глинка Общая химия — М., 1978 :731 с.
3. К.С. Краснов, ПК. Воробьев, И.Н. Годнев и др. Физическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ: Учеб. для вузов/; Под ред. К.С. Краснова. — М.: Высш. шк., 2001. с.319

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 167; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!