1

Wydział

Nr zespołu

Imię i nazwisko

Punkty z przygotowania i wyko-
nania ćwiczenia

Kierunek

Ćw. nr 11

Tytuł ćwiczenia

Wyznaczanie równoważnika elektrochemiczne-
go wodoru

Punkty ze sprawozdania i końco-
wego testu

Grupa

Data wykonania

Punktacja końcowa

1.

Wiadomości wstępne

W poniższej tabeli należy udzielić zwięzłej odpowiedzi na trzy pytania wskazane przez Prowadzącego
ćwiczenie. Treści pytań, odpowiadające podanym numerom, znajdują się na odwrocie arkusza.

Pytanie nr

Odpowiedź

……………..

……………..

……………..

2

Ćwiczenie 11. Wyznaczanie równoważnika elektrochemicznego wodoru

1.

Na czym polega dysocjacja elektrolityczna? Co nazywamy elektrolitem?

2.

Co to jest stopień dysocjacji elektrolitu? Kiedy elektrolit nazywamy mocnym, a kiedy słabym?

3.

Jakie typy związków chemicznych dysocjują po rozpuszczeniu w wodzie? Wyjaśnij dlaczego wo-
da tak dobrze dysocjuje te związki?

4.

Co to jest elektroliza? Zdefiniuj pojęcia: katoda, anoda, kation i anion. Podaj przykłady zastoso-
wania elektrolizy w przemyśle.

5.

Jakie produkty wydzielają się na elektrodach podczas elektrolizy wodnego roztworu kwasu siar-
kowego? Wyjaśnij skąd pochodzą te produkty.

6.

Podaj słowną i matematyczną postać pierwszego prawa Faradaya. Jak od czasu zależy masa sub-
stancji wydzielanych na elektrodach podczas elektrolizy stałym prądem elektrycznym?

7.

Podaj słowną i matematyczną postać drugiego prawa Faradaya. Co to jest gramorównoważnik?

8.

Co to jest równoważnik elektrochemiczny substancji? Jaka jest jego jednostka? Co liczbowo
przedstawia wartości równoważnika elektrochemicznego danej substancji?

9.

Co to jest stała Faradaya. Co jest jej jednostką? Co liczbowo przedstawia wartość stałej Fara-
daya?

3

2.

Dane pomiarowe (wyniki pomiarów bezpośrednich)

Tabela 1. Objętości wydzielonego wodoru i wysokości poziomów roztworu potrzebne do obliczenia ciśnienia hydrostatycznego.

Lp.

[s]

[cm ]

ℎ [cm]

ℎ [cm]

1

0

0

–

–

2

120

3

240

4

360

5

480

6

600

7

720

8

840

9

960

10

1080

11

1200

Tabela 2. Pozostałe dane potrzebne do wyznaczenia masy wydzielonego wodoru.

Symbol

wielkości

Opis

Wartość

ciśnienie normalne [hPa]

1013,25

temperatura normalna [K]

273,15

gęstość wodoru w warunkach normal-

nych mg/cm

3

0,08989

temperatura elektrolitu, pary wodnej

i wodoru [°C]

temperatura elektrolitu, pary wodnej

i wodoru [K]

ciśnienie atmosferyczne [hPa]

prężność nasyconej pary wodnej dla

temperatury [hPa]

ρ

r

gęstość 10% roztworu wodnego kwasu

siarkowego dla temperatury [g/cm

3

]

= 6,105 ∙ e

,

∙

,

hPa

$

% & = 1,0745 − 0,00042 ∙

g

cm .

4

3.

Obliczenia

Tabela 3. Tabela do zapisywania wyników obliczeń

p, ρ, m.

Lp.

[s]

[cm

3

]

ℎ [cm] [hPa] [mg/cm

3

]

/ [mg]

1

0

–

–

–

–

0,000

2

120

3

240

4

360

5

480

6

600

7

720

8

840

9

960

10 1080

11 1200

1.

Wylicz niepewność pomiaru natężenia prądu elektrycznego

0%1&.

2.

Wykonaj (np. za pomocą programu WykresLab) wykres zależności masy wydzielonego wodoru od
czasu przepływu prądu elektrycznego i do danych pomiarowych dopasuj prostą typu

2 = 34.

3.

Wylicz wartość równoważnika elektrochemicznego wodoru i niepewność jego pomiaru

5 =

3

1 , 0%5& = 5 ∙

670

%3&

3 8 + 7

0%1&

1 8 .

4.

Zapisz wynik zgodnie z zasadami zapisu wyniku pomiaru

1

.

5.

Wynik porównaj z wartością tablicową

2

:

5

: ;<

= 0,01044 mg/C.

6.

Analogiczne czynności opisane w punktach 3-5 powtórz wyznaczając stałą Faradaya

3

? i ładunek

elementarny

4

@.

1

patrz Niepewności pomiaru – wersja podstawowa, rozdz. 8.

2

patrz Niepewności pomiaru – wersja podstawowa, rozdz. 10.

3

patrz Instrukcja do ćwiczenia, punkt 3.4.2.

4

patrz Instrukcja do ćwiczenia, punkt 3.4.3.