Laboratoriya ishi №1. Analitik kimyo laboratoriyasida ishlash texnika xavfsizlik qoidalari

Galvanik elementlarning EYuK ni -
1. kompensatsion (yoki to‘g‘ridan – to‘g‘ri) usulda;
2. additivlik (yig‘indi) qonunidan foydalanib ham aniqlash mumkin.
1 – usul. Galvanik elementlarning elektr yurituvchi kuchi kompensatsion usulda quyidagicha aniqlanadi:
- akkumlyator simlar orqali qarshilik ko‘prigining A va B tomonlariga ulanadi, so‘ngra qarshilik ko‘prigining chap tomoni (A) Veston elementining musbat qutbiga ulanadi. Veston elementining manfiy qutbi esa galvanometr va telegraf kalit (K) orqali harakatchan kalit (surgich C) ga ulanadi.
Elektr yurituvchi kuchni o‘lchash quyidagicha amalga oshiriladi:
Galvanometer strelkasini qo‘yib yuborib, knopka orqali uni nol nuqtaga keltiriladi. So‘ngra akkumlyator ulanadi. Kalit orqali galvanometr ham ulanib, uni strelkasini harakati kuzatiladi. Agar qarshilik ko‘prigining A qismidan tok o‘tsa, galvanometr strelkasi suriladi. Shundan so‘ng surgichni o‘ng va chapga surib shunday holat topiladiki (kompensatsiya nuqtasi), bunda zanjirda tok bo‘lmasin. Binobarin, bunday holatda galvanometr strelkasi ham nol nuqtada to‘xtaydi.
Akkumlyator bevosita o‘lchov vaqtidagina ulanib, boshqa vaqt uzib qo‘yiladi. Tekshiruvchi element sifatida Daniel-Yakobi elementi olinadi. Bu 1n rux sulfat eritmasiga tushirilgan rux va 1n mis sulfat eritmasiga tushirilgan mis plastinkalaridan tashkil topgan. Eritmalar o‘zaro agar-agar ivig‘i va KCl ning to‘yingan eritmasi bilan to‘ldirilgan tuz k o‘prigi orqali birlashtiriladi. Kaliy xlorid bog‘lovchi o'tkazuvchi vazifasini o‘taydi.
Daniel-Yakobi elementidagi ikkita bir-biriga tegib turuvchi eritmalar (1n rux sulfat va 1n mis sulfat) chegarasida diffuzion potеnsial vujudga kelishi mumkin. Kaliy xlorid eritmasi ana shu diffuzion potеnsialni yo‘qotishga xizmat qiladi. Daniel-Yakobi elementining EYuK ushbu reaksiya tufayli vujudga keladi:
Zn⁰ + Cu²⁺ ↔ Cu⁰ + Zn²⁺
Daniel-Yakobi elementining zanjiri quyidagicha yoziladi
(-) Zn │ZnSO₄ │KCl│CuSO₄│Cu (+)
φ _Zn φ _Cu
EYuK ni to‘g‘ridan-to‘g‘ri aniqlash uchun, dastlab sxemaga normal Veston elementi ulanadi, uni EYuK ma’lum -E_w =1,0183 V ga teng:
(-) (Hg)│Cd│CdSO₄ │ Hg SO₄│ Hg (+)
So‘ngra kompensatsiya nuqtasi (AC) topiladi. Olaylik u AC masofada joylashgan bo‘lsin. Keyin normal Veston elementi o‘rniga sxemaga Daniyel-Yakobi elementi ulanadi va uning uchun ham kompensatsiya nuqtasi (AC₁) aniqlanadi.
Proporsiya orqali tekshiruvchi elementning EYuK aniqlaniladi.
AC_w – E_w=1,0183
AC₁ - E_x X= E_x = AC₁ ∙ 1,0183/ AC_w
2-usul. Daniyel-Yakobi elementining EYuK ni additivlik (yig‘indi) qonunidan foydalanib ham aniqlash mumkin. Buning uchun alohida olingan elektrod potensiallardan foydalaniladi.
(-) Zn │ZnSO₄ │KCl│CuSO₄│Cu (+)
φ _Zn φ _Cu
E= φ _Cu-φ _Zn
Buning uchun taqqoslash elektrodi yordamida zanjir tuziladi.
Bu ishda taqqoslash elektrodi sifatida kalamel Hg│Hg₂Cl₂, KCl elektrodidan foydalaniladi. Kalamel elektrodining potensial farqi normal vodorod elektrodiga nisbatan 20⁰C da φ_kal = 0,2486 V ga teng.
Mis elektrodining potensialini aniqlash uchun rux elektrodi kalamel elektrodi bilan almashtirilib, quyidagicha zanjir tuziladi:
(-) Hg │ Hg₂Cl₂ │KCl│CuSO₄│Cu (+)
φ _kal φ _Cu
X=E₂ = φ _Cu - φ _kal
φ _Cu = E₂+ φ _kal
Bu element uchun ham sxema yordamida kompensatsiya nuqtasi (AC₂) topiladi va EYuK (E₂) hisoblanadi:
AC_w –E_w = 1,0183
AC₂–E₂ X=E₂=1,0183 ∙ AC₂/ AC_w
Rux elektrodini potensialini aniqlash uchun, endi mis elektrodi o‘rniga kalomel elektrodi ulanadi va zanjir tuziladi:
(-) Zn │ZnSO₄ │KCl│ Hg₂Cl₂ │Hg (+)
Tuzilgan zanjir uchun kompensatsion nuqta (AC₃) topiladi va EYuK (E₃) hisoblanadi:
X= E₃= φ _kal-φ_Zn
φ_Zn= φ _kal - E₃
AC_w –E_w = 1,0183
AC₃–E₃ X=E₃=1,0183 ∙ AC₃/ AC_w
Aniqlangan φ_Cu va φ_Zn qiymatlari quyidagi formulaga qo‘yilib Daniyel-Yakobi elementining EYuK hisoblab topiladi: E = φ_{Cu -} φ_Zn.