WEiP | Imię i Nazwisko Konrad Kochanowicz Łukasz Lis |
Rok II | Grupa 4 | Zespół 16 |
---|---|---|---|---|
Pracownia fizyczna | Temat: Elektroliza |
Nr ćwiczenia 35 |
||
Data wykonania: | Data oddania poprawy: | Zwrot do: | Data oddania: | Data zaliczenia: |
Wprowadzenie
Przewodnictwo elektryczne metali polega na ruchu elektronów z gazu elektronowego.
Przewodnictwo elektryczne elektrolitu polega na ruchu jonów, które uległy procesowi dysocjacji.
I prawo elektrolizy:
m = k • I • t
Gdzie:
k – równoważnik elektrochemiczny
I – natężenie prądu
t – czas
II prawo elektrolizy:
Ten sam ładunek elektryczny przepływając przez elektrolity wydziela na elektrodach równoważniki chemiczne tych substancji.
m=k*Q, k – stała dla danej substancji
Wartościowość – cecha pierwiastków chemicznych oraz jonów określająca liczbę wiązań chemicznych, którymi dany pierwiastek bądź jon może łączyć się z innymi.
Gramoatom (masa molowa) – masa 1 mola danej substancji
Gramorównoważnik - to taka masa związku chemicznego, która całkowicie przereaguje z jednym molem innego związku chemicznego zgodnie z równaniem stechiometrycznym określonej reakcji chemicznej.
Anoda – jedna z elektrod na której zachodzi proces utleniania.
Katoda – jedna z elektrod na której zachodzi proces redukcji.
Anion – jon mający nadmiar elektronów.
Kation – jon mający niedomiar elektronów.
1 amper – to natężenie takiego prądu który płynąc w dwóch równoległych, prostoliniowych, nieskończenie długich przewodnikach znajdujących się w odległości 1 m powoduje powstanie siły między tymi przewodami o wartości 2 • 10−7 N na każdy metr długości. Amper jest jednostką podstawową.
1 wolt – jednostka napięci, jeżeli praca wykonana przy przeniesieniu ładunku 1 C między okładkami kondensatora wynosiła 1 J to pomiędzy tymi okładkami panuje napięcie równe 1 V. $1\ V\ = \ 1\ m^{2} \bullet kg \bullet \frac{1}{s^{3} \bullet A\ }$
1 kulomb – jest to ładunek elektryczny który przepływa przez przewodnik w którym płynie prąd o natężeniu 1 A przez 1 s. 1 C = 1 A • 1s
Amperomierz włączamy do obwodu szeregowo
3 • 1026 atomow
$u\left( Q \right) = \ \sqrt{\left( \frac{\partial Q}{\partial I} \right)^{2} \bullet {u(I)}^{2} + \left( \frac{\partial Q}{\partial t} \right)^{2} \bullet {u(t)}^{2}}$
5 .Opracowanie wyników
Zmiana masy katody:
m = .0,000323[kg]
Zmiana masy anod:
M = 0,000290[kg]
Obliczanie wartość współczynnika elektrochemicznego miedzi.
k = 3,58888*10-7 [kg/C]
Stała Faradaya wyliczona ze współczynnika elektrochemicznego.
F = 88578,94737[C]
Wielkość ładunku elementarnego
e = 1,47*10-19
Obliczanie niepewności pomiarowej:
Niepewność pomiaru masy miedzi wydzielonej podczas elektrolizy przyjmuję jako
u(m) = 8,2*10-5
Niepewność wartości ładunku elektrycznego, który przepłynął przez elektrolit.
u(I) = (klasa amperomierza · zakres) / 100 = 0,0038
u(Q) = 6,76
Korzystając z prawa przenoszenia niepewności
u(k)=9,08*10-8
Niepewność wyznaczenia stałej Faradaya
u(F) =22401,33
Niepewność wyznaczenia ładunku elementarnego
u(e) =3,72*10-20
wartość tablicowa | wartość wyznaczona w eksperymencie | różnica | niepewność | niepewność względna | |
---|---|---|---|---|---|
k[kg/C] | 32,94*10-8 | 35,89*10-8 | 2,95*10-8 | 9,08*10-8 | 0,25 |
F[C] | 96485 | 88578,95 | 7906,05 | 22401,33 | 0,25 |
e | 16,02*10-20 | 14,71*10-20 | 1,31*10-20 | 3,72*10-20 | 0,25 |
Celem ćwiczenia było wyznaczenie poszczególnych wartości zebranych w powyższej tabeli. Porównując wynik z wartościami tablicowymi widać że różnice między wynikami są niższe niż niepewności. Można stwierdzić że pomiary zostały wykonane poprawnie a wyniki są satysfakcjonujące.