5020057797

Temat ćwiczenia: Pomiar ładunku elementarnego

Wyznaczanie ładunku elementarnego metodą Faraday⁵a.

Wiadomości wstępne:

Wśród cząsteczek elementarnych wyjątkową pozycję zajmuje elektron, który jest powszechnym nośnikiem ładunku elektrycznego i ponosi odpowiedzialność za występowanie wszystkich reakcji i związków chemicznych.

Ładunek elementarny można wyznaczyć metodą bezpośrednią podaną przez Millikana lub metodą pośrednią opartą na prawach elektrolizy. W elektrolizie każdy jon dodatni pierwiastka jednowartościowego jest atomem zjonizowa-nym, niosącym jeden elementarny ładunek dodatni. Wynika to stąd, że 1 mol danego pierwiastka jednowartościowego zawiera N jonów, gdzie N jest liczbą Avogadra. Z praw elektrolizy wiadomo, że 1 mol pierwiastka jednowartościowego, przenosi ładunek elektryczny stałej Faraday³ a. Wartość ładunku obliczamy ze zależności:

t

e — —

N

Doświadczenie:

Aby wyznaczyć ładunek elementarny metodą Faraday³ a, w naczyniu zwanym woltametrem przeprowadzamy elektrolizę. Woltametr zawiera elektrolit, którym może być wodny roztwór kwasu siarkowego.

Dysocjacja kwasu siarkowego przebiega wg schematu:

H₂S0₄    2H⁺+ S0₄"

Nastąpi wydzielenie się wodoru i tlenu podczas reakcji wtórnej na anodzie.

-►

so₄ + h₂o    h₂so₄ + ^J/₂ 0₂

Uwzględniając ciśnienia znajdujące się w woltomierzu otrzymujemy zależność, która pozwala na wyznaczenie elementarnego ładunku przenoszonego przez jony jednowartościowe.-►

Stałe:

zmienne: