WYZNACZANIE R WNOWA NIK W E4, Pracownia Zak˙adu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej


Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imię Kadłubowski Krzysztof

studenta:

Instytut i symbol grupy Ed 3.5

Data wykonania ćwiczenia:

96.12.18

Symbol ćwiczenia:

7.1

Temat zadania: Wyznaczanie równoważników elektrochemicznych metali, stałej Faraday'a i ładunku elementarnego.

Zaliczenie:

Ocena:

Data:

Podpis

Lp.

1

0,12100

0,12195

1,7

1800

0,310

102484

2

0,10210

0,10290

1,4

1800

0,317

100221

1.Tabela pomiarów:

obliczenia:

2.Schemat wykonania ćwiczenia:

3.Część teoretyczna:

Zjawisko przepływu prądu elektrycznego przez elektrolity wraz z procesami chemicznymi towarzyszącymi temu przepływowi nazywamy elektrolizą.

Dla wodnego roztworu siarczanu miedzi, pod wpływem wody, cząsteczki CuSO4 rozpadają się na jony Cu2+ i SO42-. Pole elektryczne wytworzone między anodą i katodą powoduje wędrówkę jonów do odpowiednich elektrod. Kationy Cu2+ dążą do katody, gdzie ulegają zobojętnieniu i osadzają się w postaci cienkiej warstwy miedzi. Zachodzi wtedy reakcja:

. Równocześnie aniony SO42- dążą do anody. Reszty kwasowe i grupy wodorotlenowe nie występują w stanie wolnym, reagują więc z materiałem anody lub też z cząsteczkami rozpuszczalnika. Jeżeli jednym ze składników materiałów anody będzie miedź, zajdzie wówczas reakcja: . Utworzona w ten sposób cząsteczka CuSO4 przechodzi do roztworu i ulega znowu dysocjacji. W ten sposób roztwór regeneruje się i jego stężenie nie ulega zmianie.

Zjawisko elektrolizy opisują dwa prawa elektrolizy:

masa substancji wydzielonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do ładunku q, jaki przepłynął przez elektrolit.

Gdzie k jest równoważnikiem elektrochemicznym. Jest on równy masie substancji wydzielonej w procesie elektrolizy na jednej z elektrod podczas przepływu ładunku jednostkowego.

. Równoważnik elektrochemiczny pierwiastka zależy od jego wartościowości w danym związku chemicznym..

Masy substancji wydzielonych podczas przepływu takiego samego ładunku elektrycznego przez różne elektrolity są wprost proporcjonalne do odpowiednich równoważników elektrochemicznych.

Uwzględniając, że oraz otrzymamy: .

Iloraz jest stały dla danego pierwiastka i nazywa się stałą Faraday'a.

.

Stała ta jest wielkością fizyczną równą liczbowo ładunkowi, który przepływając przez elektrolit powoduje wydzielenie na elektrodzie masy równej równoważnikowi chemicznemu danej substancji (F=96500 C)

Ładunek przepływający przez elektrolit w procesie elektrolizy wyniesie:

, gdzie .

4.Opracowanie wyników pomiaru:

Obliczanie błędu względnego maksymalnego pomiaru wielkości k, F, e:



Wyszukiwarka