Poniedziaek 800
Wydzia Górniczy |
Imi i nazwisko: 1. Lucyna Szostok 2. Angelika Trawiska |
Rok:
II |
Grupa:
IV |
Nr zespou:
4 |
|||
Pracowania fizyczna I |
Temat: ELEKTROLIZA
|
Nr wiczenia: 35 |
|||||
Data wykonania: 17.I.2000. |
Data oddania:
24.I.2000. |
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zal.: |
Ocena: |
||
Cel wiczenia
Wyznaczenie równowanika elektrochemicznego miedzi oraz staej Faradaya metod elektrolizy. Zapoznanie si ze sposobem precyzyjnego pomiaru masy na wadze analitycznej.
Wprowadzenie
Charakterystyczn grup przewodników prdu elektrycznego stanowi elektrolity. S to przewanie wodne roztwory zasad, kwasów i soli. Przy rozpuszczaniu krysztau wizania jonowe pkaj i atomy przechodz do roztworu w postaci jonów poruszajcych si bezwadnie w roztworze. Jeli przez roztwór ten przepucimy prd elektryczny, to ruch jonów staje si uporzdkowany. Kationy zdaj do ujemnej elektrody, aniony do katody. Przepywowi prdu towarzyszy zobojtnianie jonów na elektrodach i wydzielanie si substancji na elektrodach. Proces ten nazywamy elektroliz.
Aby zobojtni jeden jon, musi przepyn adunek równy n adunkom elementarnym. Liczba n jest warociowoci zwizku chemicznego. Na przykad dla siarczanu miedzi n wynosi 2 (zwizkiem tym bdziemy si posugiwa w naszym dowiadczeniu).
Liczba wydzielonych na elektrodzie atomów jest równa stosunkowi wartoci dostarczonego adunku do adunku pojedynczego jonu:
Aby otrzyma mas powstaych atomów trzeba warto t podzieli przez liczb Avogadro NA i pomnoy przez mas molow.
Okazuje si, e wydzielona masa jest proporcjonalna do wartoci przepywajcego prdu oraz czasu:
Wspóczynnik proporcjonalnoci k jest stay dla danej substancji i nazywamy go elektrochemicznym równowanikiem substancji. Rozbijajc ostatni równo otrzymujemy, e wspóczynnik k jest wprost proporcjonalny do masy molowej substancji a odwrotnie proporcjonalny do wartociowoci pierwiastka. Wyraenie e*NA w tym wzorze nazywamy sta Faradaya F=96500 C.
Aparatura
Wykonanie wiczenia
Przygotowanie pomiarów:
Wszystkie elektrody oczyci papierem ciernym, wypuka i osuszy
Zway na wadze szalkowej, a nastpnie na analitycznej katod i obie anody
Poczy zgodnie z rysunkiem obwód elektryczny
Przeprowadzenie elektrolizy
wczy prd i uruchomi stoper
utrzymywa stae natenie prdu 0,5A lub jeli jest to niemoliwe, zapisywa jego zmiany
przerwa elektroliz po 1/2h, wyj elektrody, przemy, osuszy, a nastpnie je zway
Opracowanie wyników
Uzyskane wyniki:
Masa katody przed elektroliz: 79,9693g
Masa anod przed elektroliz: 175,0475g
Masa katody po elektrolizie: 80,2839g
Masa anod po elektrolizie: 174,7322g
Przyrost masy na katodzie: 0,3146g
Ubytek masy na anodach: 0,3153g
Warto rednia: 0,3150g
Warto natenia prdu:
Na podstawie zalenoci
m=k I t
moemy obliczy równowanik elektrochemiczny miedzi:
.
K=315mg / (0,54 A / 1800s) = 0,324 [mg/C]
Sta Faradaya mona policzy korzystajc z zalenoci:
Masa molowa miedzi - 63,5g/mol
Wartociowo Cu - 2
Na podstawie tych samych wzorów mona obliczy warto adunku elementarnego:
e=F/NA=97993C/6,022*1023mol-1=1,63*10-19C
Warto bdu przy obliczaniu wspóczynnika k:
5. Jak wida, metoda pomiaru jest do dokadna. O ile waga analityczna way z dokadnoci 0,1mg, to nie wiemy jaki jest bd pochodzcy z rónicy zmian masy katody i anod (bilans powinien by zerowy). Rónica ta pochodzi prawdopodobnie z nieznacznego ubytku masy elektrod podczas pukania.
Wyszukiwarka