POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

wydział informatyki

Sprawozdanie E - 9

Temat: Pomiar równoważnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faraday'a.

wykonał: Mateusz Krzysztof Gleń, Tomasz Karczewski

1) Część teoretyczna:

Elektrolit - substancja zawierająca ruchome jony, dzięki którym może ona przewodzić prąd elektryczny. Elektrolitami są roztwory kwasów, zasad i soli oraz roztopione kryształy jonowe. Są to najczęściej roztwory wodne.

Dysocjacja elektrolityczna - polega na rozpadzie cząsteczek soli, kwasów lub zasad na jony w wyniku działania rozpuszczalnika (np. wody).

Stopień dysocjacji elektrolitycznej

n - liczba cząsteczek zdysocjowanych

N - liczba wszystkich cząsteczek

Wartość
może wynosić:

od 0 ( brak dysocjacji ) - wartośi bliskie 0 oznaczają elektrolity słabe
do 1 (pełna dysocjacja elektrolityczna) - wartości bliskie 1 oznaczają elektrolity mocne

Wartość
zależy od wielu czynników, między innymi od:

- rodzaju rozpuszczalnika

- rodzaju rozpuszczanej substancji

- stężenia roztworu

- temperatury roztworu

Razem z dysocjacją zachodzi zjawisko rekombinacji - polega ono na łączeniu się jonów w cząsteczki.

Przepływowi ładunku elektrycznego przez elektrolit towarzyszy zjawisko elektrolizy polegające na rozkładzie elektrolitu i wydzielaniu się substancji na elektrodach. Zjawisko elektrolizy opisują prawa Faraday'a:

I prawo Faraday'a mówi, że masa m substancji wydzielonej na elektrodzie jest proporcjonalna do ładunku elektrycznego q, jaki przepłynął przez elektrolit:

,

gdzie: k - równoważnik elektrochemiczny wydzielonej substancji, I - natężenie prądu płynącego przez elektrolit,

t - czas przepływu prądu.

II prawo Faraday'a mówi, że wydzielenie masy jednego kilogramorównoważnika dowolnej substancji związane jest z przepływem zawsze tego samego ładunku, zwanego stałą Faraday'a:

, gdzie wielkość
nazywamy kilogramorównoważnikiem danej substancji, A jest masą kilomola tej substancji (dla Cu: A = 63,57kg), w - wartościowość jonów (dla Cu w = 2).

Wielkość
nazywamy stałą Faraday'a.

Opis stanowiska badawczego:

- woltametr miedziowy

- źródło napięcia stałego

- amperomierz prądu stałego

- opornica suwakowa

- waga analityczna

Pomiar wartości równoważnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faraday'a wykonaliśmy przeprowadzając elektrolizę wodnego roztworu siarczanu miedziowego. W wyniku rozpuszczenia w wodzie siarczanu miedziowego dysocjuje on na dwudodatnie kationy Cu⁺⁺ i dwuujemne aniony SO₄^{- -}:

---