WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ELEKTROCHEMICZNEGO I STAŁEJ FARADAYA.

Układ pomiarowy

----------------------------

Elekrolizę wykonujemy w naczyniu szklanym, zawierającym elektrolit, którym w naszym przypadku jest roztwór wodny siarczanu miedzi. Elektrody wykonane są z blachy miedzianej . Wartość prądu przepływającego przez elektrolit powinna być dobrana tak, aby nie przekraczała 1 A na 1

powierzchni czynnej elektrody. W tym układzie po zamknięciu obwodu na katodzie nastąpi wydzielenie miedzi, natomiast na anodzie jony reszty kwasowej
oddają ładunek i reagując z miedzią elektrody tworzą drobiny

.

Przebieg ćwiczenia

--------------------------------

1.Oczyszczamy katodę papierem ściernym i oplukujemy pod bieżąca woda .Następnie osuszamy suszarka .

2.Ważymy dokładnie katode-wyznaczamy masę

.

3.Montujemy układ pomiarowy.

4.Zamykamy obwód i ustawiamy zadana wartość natężenia prądu I.

5.W odstępach trzyminutowych, mierzonych za pomocą stopera ,zapisujemy wartość I.

6.Po 30 min. rozewrzeć obwód ,wyjąc katodę i wysuszyć.

7.Ważymy katodę -wyznaczamy masę

.

8.Wyznaczamy różnice mas

.

9.Wyliczamy średnia wartość natężenia prądu I,w czasie trwania elektrolizy i wyliczamy wartość współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

Obliczenia

------------------

AD9.

-------

Średnia wartość natężenia prądu wynosi 0.64 A.

Na podstawie pierwszego prawa elektrolizy Faradaya m=k I t ,gdzie m-masa wydzielonej substancji, I-średni prąd przepływający w czasie t trwania elektrolizy,

k-równoważnik elektrochemiczny.

Stąd

.

m=

=0,325 g

R-równoważnik chemiczny

A-masa atomowa

W-wartościowość

W=2 A=63,6

stad R=31.8

Na podstawie drugiego prawa elektrolizy Faradaya

,gdzie F-stała Faradaya.Stąd

Pierwsze prawo elektrolizy można zapisać w postaci

.Stad

.Na podstawie tego równania wyliczamy błąd

Stad wartość stałej Faradaya uzyskanej na podstawie doświadczenia wynosi

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 duża zgodność wyznaczonej w ćwiczeniu stałej z wartością tablicowa.