Определение электрохимического эквивалента меди.

Цель работы: определить электрохимическийэквивалент меди.

 

Теория. Молекулы солей, кислот, щелочей, при растворении этих веществ, например в воде, распадаются на заряженные частицы - ионы. Процесс называется электролитической диссоциацией.

Если в раствор, содержащий ионы, опустить пластины, соединенные с зажимами источника постоянного тока, то в образовавшемся электролитическом поле положительные ионы металла или водорода будут двигаться к отрицательной пластине (катоду) и выделятся на нем в виде твердого осадка (металл) или пузырьков газа (водород). Отрицательные ионы будут выделяться на положительной пластине (аноде). Этот процесс сопровождающий протекание тока через раствор, называется электролизом.

Масса выделившихся ионов m прямо пропорциональна количеству перенесённого ионами электричества q или силе тока I и времени его прохождения t:

m=k I t

Коэффициент пропорциональности k является для каждого вещества величиной постоянной и называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он показывает какова масса вещества, выделяющегося на электроде при прохождении через электролит единицы количества электричества.

 

Приборы и принадлежности: аккумулятор, электролитическая ванна с раствором медного купороса, 2 медных электрода, амперметр постоянного тока, реостат, рубильник, провода, весы, разновесы до 0,01 г, секундомер, электрическая плитка, сосуд с водой.

 

Порядок выполнения работы:

1. Работа с электрической цепью.

1.1. Собрать цепь, как показано на схеме (рисунок 1.1);

Рисунок 1.1

1.2. Замкнуть цепь и с помощью реостата R установить силу тока около 0,5А; 1.3. Разомкнуть цепь;

2. Вынуть катод, просушить над электрической плиткой, очистить его наждачной бумагой.

2.1. Промыть в воде катод и повторно просушить его над электрической плиткой;

 

3. Уравновесить весы.

3.1. Взвесить катод и определить массу(m ) с точностью до 10 мг;

3.2. Поместить катод в электролитическую ванну, замкнуть цепь и одновременно пустить в ход секундомер;

3.3. Во время опыта, который длится 15-20 минут, необходимо следить за тем, чтобы сила тока была неизменной. (0,5 А);

4. Разомкнуть цепь и засечь время в секундах (t,c).

4.1. Извлечь катод из ванны, осторожно промыть в воде, просушить над электрической плиткой;

4.2. Повторно взвесив, определить массу (m );

5. Вычислить электрохимический эквивалент меди по формуле, зная I(А), t(с), m (кг), m (кг):

6. Повторить опыт, используя пункты 1.2.-5 лабораторной работы.

7. Найти среднее значение электрохимического эквивалента , используя данные 2-х опытов.

8. Зная, что табличное значение , определить относительную погрешность по формуле:

, где k = k .

9. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 9.1.:

 

Таблица 9.1.

№ п\п	m , (кг)	m , (кг)	m m (кг)	I, (А)	t, (с)	k, (кг/Кл)	k , (кг/Кл)	, %

10. Сделать вывод о проделанной работе.

11. Ответить на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

3. Почему молекулы соли, кислоты и щёлочи в воде распадаются на ионы?

4. Почему с повышением температуры сопротивление электролита уменьшается?

5. При каких условиях концентрация электролита в процессе электролиза остаётся постоянной? меняется?

6. Как следует поступить, если по ошибке при выполнении опыта взвешенная пластинка была соединена с положительным полюсом источника тока?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10.