Ćwiczenie Nr 308

Temat: Wyznaczanie równoważnika elektrochemicznego miedzi oraz stałej Faradaya

1. Literatura:

a) M.Skorko, Fizyka, PWN, W-wa 1975.

b) B.Jaworski, A.Dietłaf, Kurs fizyki t. II, PWN, W-wa 1979.

c) Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki w politechnice, praca zbiorowa pod redakcją

T.Rewaja, PWN Szczecin 1993.

II. Tematy teoretyczne:

Dysocjacja elekrolityczna, prawa elektrolizy Faradaya, sens fizyczny stałaj Faradaya, przewodność elektrolityczna cieczy, prawo Ohma dla gęstości prądu w elektrolitach.

III. Przyrządy:

Zasilacz prądowy F-O3, woltametr z roztworem
, papier ścierny, suwmiarka, suszarka elektryczna (wypożyczyć pod zastaw legitymacji w pok. 722), waga.

IV. Wykonanie ćwiczenia:

a) wyznaczyć masę
jednej z elektrod (elektroda powinna być sucha i pozbawiona wszelkich nalotów),

b) wkładamy elektrody do woltametru i łączymy układ według schematu (tak, aby zważona elektroda była katodą),

c) mierzymy odległość "d" między elektrodami,

d) włączamy zasilacz prądowy i ustalamy natężenie prądu na 1 A; odczytujemy napięcie
między elektrodami,

e) po 20 minutach (lub po czasie wskazanym przez prowadzącego ćwiczenia odczytujemy napięcie
, wyłączamy zasilacz i wyjmujemy badaną elektrodę,

f) mierzymy wymiany "a" i "b" tej części elektrody, która była zanurzona,

g) ważymy ponownie elektrodę wyznaczając masę
,

h) wyznaczamy masę wydzielonej na katodzie miedzi m =
-
,

i) pomiary z punktów (a) do (h) powtórzyć co najmniej dwukrotnie.

Uwaga!

Po zakończeniu pomiarów opłukać elektrody bieżącą wodą i pozostawić w kuwecie obok woltametru.

V. Opracowanie wyników pomiarów

a) wyniki zestawić w tabelach,

Lp	I [A]	t [s]	[kg]	[kg]	m [kg]	k	F [C]
1
2

Lp	I [A]	[V]	[V]	[V]	d [m]		a [m]	b [m]	S	j
1
2

b) obliczyć równoważnik elektrochemiczny k ze wzoru
,

c) obliczyć stałą Faradaya biorąc z tablic wartościowość i masę atomową miedzi,

d) wyznaczyć średnie natężenie pola elektrycznego w elektrolicie
, gęstość płynącego prądu
(
- powierzchnia zanurzonej części elektrody), a następnie średnią przewodność właściwą elektrolitu
i średnią oporność właściwą
,

e) wyznaczyć średnie wartości k, F, , i oszacować matematycznie niepewności pomiarowe tych wielkości.

---