Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki | 1 rok Zarządzanie i Inżynieria Produkcji |
---|---|
Robert Czaja | 15.11.2011r |
Ćwiczenie nr 15 | Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faraday’a |
1.Opis zagadnienia
W ćwiczeniu użyłem układu pomiarowego składającego się z woltametru zawierającego elektrolit w którym zostały umieszczone elektrody wykonane z blachy miedzianej przez które został przepuszczony prąd z zasilacza poprzez amperomierz. Układ został podłączony na 30 minut, podczas których co 3 minuty odczytywałem i wpisywałem do tabeli wartość natężenia prądu podczas elektrolizy.
2.Tabela pomiarów
t[s] | 0 | 180 | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 | 1260 | 1440 | 1620 | 1800 | Iśr[A] | m₁[g] | m₂[g] | Δm[g] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I[A] | 0,6 | 0,59 | 0,58 | 0,58 | 0,58 | 0,58 | 0,57 | 0,57 | 0,57 | 0,57 | 0,56 | 0,57 | 68,58 | 68,94 | 0,36 |
3.Obliczenia
Pierwsze prawo elektrolizy Faraday'a stwierdza, że ilość masy m wydzielona na elektrodzie jest równa iloczynowi natężenia prądu I, czasu trwania elektrolizy t oraz równoważnika elektrochemicznego k :
Korzystając z tego prawa możemy obliczyć wartość równoważnika elektrochemicznego k w omawianym ćwiczeniu, będzie on równy :
po podstawieniu wartości z wykonanego ćwiczenia otrzymujemy równoważnik elektrochemiczny k :
natomiast pierwsze prawo Faraday'a :
Obliczanie równoważnika chemicznego
R-równoważnik chemiczny
A-masa atomowa
W-wartościowość
W=2 A=63,6
stad R=31.78
teraz możemy obliczyć stałą Faraday'a :
która po podstawieniu danych otrzymanych w ćwiczeniu wynosi :
4.Obliczanie błędu
F= 1,3424
Stad wartość stałej Faradaya uzyskanej na podstawie doświadczenia wynosi =(±1,3424)
5.Wnioski
Celem doświadczenia było wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego i stałej Faradaya. Obliczona na podstawie pomiarów masy, natężenia prądu i czasu stała Faradaya wynosi : .
Wartość tablicowa stałej Faradaya wynosi:
Uwzględniając tolerancje wynikająca z rachunku błędów widać dużą zgodność wyznaczonej w ćwiczeniu stałej z wartością tablicową.