Используемые приборы, оборудование и реактивы: высокоомный вольтметр, набор металлических пластин (Cu, Pb, Zn и др.), растворы солей металлов (ZnSO4, CuSO4, Pb(NO3)2 и др.), стаканы, соединительные провода, электролитический ключ (солевой мостик).
Выполнение работы:
Опустить два металлических электрода в растворы соответствующих солей (концентрации указываются преподавателем). Глубина погружения 1-2 см. Подождать 5 минут (минимально) для установления равновесия. Собрать замкнутую цепь, включающую электроды и высокоомный вольтметр, который с большой точностью может быть использован вместо компенсационной схемы. Растворы соединить солевым мостиком (насыщенные растворы KNO3 или KCl в агар-агаре). Через 2-3 минуты измерить ЭДС (Eэксп). (Рис. 4)Результаты эксперимента занести в таблицу:
Рис.4
| Анод (-) | Катод (+) | Процессы, протекаю-щие на аноде и катоде и токообра-зующая реакция | 
(В)
| Eэксп (В) | Относите-льная ошибка, % | ||||
| Металл, раствор электро-лита, его концентр-ация (моль\л) |  (В)
| 
(В)
| Металл, раствор электролита, его концентр-ация (моль\л) |
(В)
| 
(В)
| ||||
Методика решения типовых задач.
1) В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи гальванического элемента Mg|Mg2+||Pb2+|Pb, если растворы электролитов одномолярные? Какой металл будет растворяться? Определите ЭДС.
Решение. Стандартный электродный потенциал магниевого электрода равен
-2,36В и более отрицательный, чем стандартный электродный потенциал свинцового электрода (-0,13В). Следовательно, магний более активно окисляется Mg-2e-→Mg2+.Избыточные электроны будут во внешней цепи переходить с магниевой пластины на свинцовую. Магниевый электрод будет служить анодом, а свинцовый- катодом. Схема гальванического элемента может быть записана как:
Стандартная ЭДС элемента:
2) Вычислите электродный потенциал цинка, опущенного в раствор его соли с концентрацией ионов цинка 0,001 моль/л.
Решение. Вычисление электродного потенциала производят по уравнению Нернста: 
Стандартный электродный потенциал цинка равен -0,76В. Отсюда 
3) Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1М раствор AgNO3 
и стандартного водородного электрода. Написать уравнение электродных процессов и суммарной реакции, происходящей при работе элемента. Чему равна его ЭДС.
Решение. Поскольку концентрация Ag+ составляет 1 моль/л, то значение электродного потенциала серебряного электрода может быть взято из таблицы 
Так как 
то на серебряном электроде будет происходить процесс восстановления, т.е. он будет служить катодом: 
На водородном электроде будет происходить процесс окисления, т.е. этот электрод будет служить анодом: 
Суммарная реакция, происходящая при работе гальванического элемента: 
Схема рассматриваемого гальванического элемента имеет следующий вид: 
Электродвижущая сила: 
Так как 
то Е=0,80 В.
4) Для взаимодействующих окислительно-восстановительных систем 
и 
электродные потенциалы соответственно равны 
и 
Составить схему гальванического элемента, напишите суммарную окислительно-восстановительную реакцию. Определите значение ЭДС гальванического элемента.
Решение. Система с меньшим потенциалом будет служить анодом (отрицательным электродом), характеризующимся процессом окисления
А: 
Система с меньшим потенциалом будет служить катодом (положительным электродом), характеризующимся процессом восстановления
К: 
Для такого процесса реакция должна иметь вид 
или 
ЭДС гальванического элемента:
5) Определить ЭДС гальванического элемента 
В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи при работе данного?
Решение. Стандартный электродный потенциал системы 
равен 0,80 В. Обозначив электродный потенциал левого электрода через 
, а правого 
находим:
Вычисляем ЭДС элемента:
Поскольку 
то левый электрод служит отрицательным полюсом элемента и электроны будут перемещаться во внешней цепи от левого электрода к правому.
Контрольные вопросы и задачи.
1) Составить схемы двух гальванических элементов, в одном из которых железо служило бы катодом, а в другом- анодом. Написать уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов, и вычислить значения стандартных ЭДС.
2) Какой электродный потенциал больше (в алгебраическом смысле): кальция в 5 моль/л растворе его соли или калия в 0,001 моль/л растворе его соли?
3) Вычислите потенциал водородного электрода, если концентрация ионов водорода [H+] в растворе равна 3,8 10-3 моль/л.
4) Цепи для определения электродных потенциалов металлов имеют вид: 
Для каждой из перечисленных цепей:
а) указать, какую роль (окислителя или восстановителя) и в какой форме (H2 или H+) играет водород;
б) обозначить знаки полюсов и направление перемещения электронов по внешнему металлическому проводнику;
в) записать электронно-ионнными уравнениями, как сдвигается равновесие 
в каждом отдельном случае.
5) Электродные потенциалы взаимодействующих систем 
и 
соответственно равны 
и 
Составить схему работы гальванического элемента и определите ЭДС. Напишите суммарную реакцию.
Приложение. Таблица «Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы (по отношению к потенциалу стандартного водородного электрода)»
| Окисленная форма | Число полученных электронов | Восстановленная форма | ϕ0,В |
| Li+ |  Li
| -3,045 | |
| Rb+ | Rb | -2,925 | |
| K+ | K | -2,925 | |
| Cs+ | Cs | -2,923 | |
| Ba2+ | Ba | -2,900 | |
| Sr2+ | Sr | -2,880 | |
| Ca2+ | Ca | -2,870 | |
| Na+ | Na | -2,714 | |
| Mg2+ | Mg | -2,370 | |
| Al3+ | Al | -1,662 | |
| Mn2+ | Mn | -1,180 | |
| 2H2O(pH=14) | H2+2OH- | -0,828 | |
| Zn2+ | Zn | -0,763 | |
| Cr3+ | Cr | -0,744 | |
| Fe2+ | Fe | -0,440 | |
| 2H+ (pH=7) | H2 | -0,414 | |
| Cd2+ | Cd | -0,403 | |
| Co2+ | Co | -0,277 | |
| Ni2+ | Ni | -0,250 | |
| Sn2+ | Sn | -0,136 | |
| Pb2+ | Pb | -0,126 | |
| 2H+(pH=0) | H2 | ||
| Cu2+ | Cu | +0,337 | |
| O2+2H2O(pH=14) | 4OH- | +0,401 | |
| I2 | 2I- | +0,536 | |
| Fe3+ | Fe2+ | +0,771 | |
| 2Hg | +0,798 | |
| Ag+ | Ag | +0,799 | |
| O2+2H2O(pH=7) | 4OH- | +0,815 | |
| Hg2+ | Hg | +0,854 | |
| Br2 | 2Br- | +1,065 | |
| O2+4H+ | 2 H2O | +1,229 | |
| Cl2 | 2Cl- | +1,359 | |
| Au3+ | Au | +1,500 | |
| 
| +2,010 | |
| F2 | 2F- | +2,870 |
Библиографический список
Коровин, Н.В. Общая химия. М.:Издательский центр «Академия»; 2013.496 c.
Химия. Учебник для вузов /А.А.Гуров, Ф.З.Бадаев, Л.П.Овчаренко, В.Н.Шаповал. М.: Издательский центр МГТУ им. Н.Э.Баумана,2004. 784 с.
Гольбрайх,З.Е., Маслов,Е.И.Сборник задач и упражнений по химии.М.: Издательская группа АСТ,2007.383 с.
Краткий справочник физико-химических величин /под ред. А.А.Равделя и А.М.Пономаревой; М.: ТИД «Аз-book»,2009.241с.