Меню

Электрохимический эквивалент меди формула

Определение электрохимического эквивалента меди.

Лабораторная работа №14

Цель работы: Научиться опытным путем определять электрохимический эквивалент меди.

Теория: Процесс, при котором молекулы солей, кислот и щелочей при растворении в воде или в других растворителях распадаются на заряженные частицы, (ионы), называется электролитической диссоциацией; получившейся при этом раствор с положительными и отрицательными ионами называется электролитом. Если в сосуд с электролитом поместить пластины (электроды) соединенные с зажимами, источниками тока (создать в электролите электрическое поле), то положительно заряженные ионы будут двигаться к катоду, а отрицательные к аноду. У электродов происходит окислительно-восстановительные реакции, при этом на электродах выделяются вещества-продукты реакции.

Для электролиза справедлив закон Фарадея: масса выделившегося вещества на электроде прямо пропорциональна заряду Q прошедшему через электролит: m=QK или m=IKt, где K- электрохимический эквивалент- количество вещества, выделенное при прохождении через электролит одного кулона электричества. Для каждого вещества значение K- есть постоянная величина. Измерив силу тока в цепи, составленной по схеме, время его прохождения и массы выделившегося на катоде вещества можно определить электрохимический эквивалент. Из 1 закона Фарадея Kx(m)=Mm/It(кг/кл)

Оборудование: 1. источник электрической энергии (выпрямитель ВС – 4-12 или батарея аккумуляторов; 2. медные пластины (2 шт.); 3. электролитическая ванна с раствором медного купороса; 4. амперметр; 5. ключ; 6. соединительные провода; 7. весы и разновес; 8. реостат; 9. часы; 10. вентилятор настольный или электроплитка; 11. наждачная бумага.

1) Тщательно очищенную поверхность медной пластинки наждачной бумагой взвесить на весах с максимально возможной точностью.

2) Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. Взвешенную пластинку соединить с отрицательным полюсом источника электрической энергии.

3) После проверки цепи преподавателем заметить время по часам с секундной стрелкой, замкнуть ключ. Быстро установить реостатом силу тока 1-1,5 А. Пользуясь реостатом, поддерживать силу тока неизменной на протяжении всего опыта.

4) Через 8-10 минут цепь разомкнуть. Пластинку, служившую в опыте катодом, вынуть, осторожно ополоснуть водой, высушить перед вентилятором или электроплиткой, тщательно взвесить и определить массу выделившейся меди.

5) По результатам измерений определить электрохимический эквивалент меди.

6) Сравнить найденное значение электрохимического эквивалента меди с табличными и определить относительную погрешность измерений.

7) Результаты измерений записать в таблицу.

Масса катода до опыта mК ,кг Масса катода после опыта MМК ,кг Масса меди отлаживающиеся на катоде MМ ,кг Сила тока I, А Время пропуска тока t, с Электрохим. эквивалент k, кг/Кл Табличное значение kтаб ,кг/Кл
27×10 -3 29×10 -3 2×10 — 7 0,7 900с 3,174×10 -7 3,294×10 -7 3,6
Читайте также:  Глюкоза с гидроксидом меди реакция голубой

=3,174×10 — 7 -3,294×10 -7 /3,294 *10 -7 ×100%=3,6%

1)Почему молекулы кислоты щелочи и соли в воде распадаются на ионы?

2)Почему с повышением температуры сопротивление электролита уменьшается?

3)Будет ли происходить электрическая диссоциация в условиях космического полета?

4)При каких условиях концентрация электролита в процессе электролиза не изменяется?

5)Как следует поступить, если, по ошибке при выполнении опыта по взвешиванию пластинки, катод был соединен с положительным полюсом источника тока?

6)Как поступают когда необходимо к угольному электроду припаять провод?

Ответы на контрольные вопросы.

1)Потому что молекула воды представляет из себя диполь и может растянуть заряженные ионы этих веществ.

2)Сопротивление электролита с повышением температуры уменьшается, потому что увеличивается скорость движения ионов–основных носителей заряда в электролитах.

3)Да, электролитическая диссоциация в условиях космического полета происходит.

4)При условии, что на аноде выделяется в раствор столько же металла, сколько оседает на катоде и в ходе электролиза не выделяется газ.

5)Надо из первоначальной массы анода вычесть его массу после электрохимической диссоциации. Так можно узнать, сколько меди ушло с пластинки в раствор и эта масса равна массе осевшей на катоде меди.

6)При помощи электрохимической диссоциации осадить на угольный электрод, какой – либо металл, а затем к нему припаять провод.

Вывод: Я научился опытным путем определять электрохимический эквивалент меди.

Источник

Определение электрохимического эквивалента меди

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9.

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:

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.

Читайте также:  Как смешать оксид меди с медью

Порядок выполнения работы:

1. Работа с электрической цепью.

1.1. Собрать цепь, как показано на схеме (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.:

№ 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?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Определение электрохимического эквивалента меди

Определение электрохимического эквивалента меди

Цель работы: изучение явления электролиза и определение электрохимического эквивалента меди.

Приборы и оборудование: весы с разновесами, секундомер, электроплитка, амперметр, реостат, выпрямитель, ключ замыкания, со­единительные провода, медные электроды со вставкой, сосуд с медным купоросом.

Неорганические вещества, растворы которых проводят электри­ческий ток, называются электролитами. В молекулах электролитов электрические заряды распределены так, что одна часть молекулы за­ряжена положительно, а другая ее часть – отрицательно. Эти разно­именно заряженные части молекулы связываются кулоновскими силами притяжения. При растворении электролита под влиянием электрическо­го поля полярных молекул воды происходит ослабление этих связей, и некоторые молекулы электролита распадаются на ионы. Этот процесс называется электролитической диссоциацией

Читайте также:  В каких целях используют медь

Таким образом, носителями заряда в водных растворах или расплавах электролитов являются положительно и отрицательно заряженные ионы.

Пусть в сосуд с раствором электролита помещены два электрода, представляющие собой металлические проводники, между которыми может быть создано электрическое поле. Если эти электроды подключить к внешнему источнику э. д.с., то в сосуде возникнет электрическое поле, и отрицательные ионы начнут двигаться к положительному электроду (аноду), а положительные – к отрицательному

(катоду). В результате в растворе электролита установится электрический ток. На электродах происходит выделение веществ, входящих в состав электролита.

Электролиз описывается двумя основными законами, экспериментально установленными Фарадеем.

Первый закон Фарадея: масса m вещества, выделившегося на электроде при электролизе, пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит,

где k — коэффициент пропорциональности, называемый электрохимическим эквивалентом вещества.

Второй закон Фарадея: электрохимический эквивалент вещества прямо пропорционален его химическому эквиваленту:

,

где F — постоянная Фарадея,

М — молярная масса вещества,

2.1 Какие вещества относятся к электролитам?

2.2. Почему при прохождения тока по раствору электролита происходит перенос вещества, а при прохождении тока по металлическому проводу — нет?

2.3 Приведите примеры применении электролиза.

3.1 Взвешиванием определить массу пластинки с точностью 0,01 г.

Внимание! Все взвешивания производить с точностью до 0.01г.

Составить цепь, изображенную на рисунке 20.1. При составлении цепи взвешенный электрод соединить с отрицательным полюсом источника электрической энергии.

3.3 Замкнуть цепь, заметить

3.4 При помощи реостата R1

в течение всей работы поддержи­вать постоянную величину тока в пределах от 0,3 до 1 А.

3.5 Через 10- 15 мин цепь Рисунок 20.1 разомкнуть. Достать катодную пластину, вымыть ее и просушить.

3.6 Взвешиванием определить массу катода после пропускания тока. Найти массу меди, выделившуюся на катоде при электролизе.

3.7 Пользуясь первым законом Фарадея для электролиза, опре­делить электрохимический эквивалент меди,

Рассчитать погрешность измерения электрохимического экви­валента, сравнив с табличным значением,

=.

3.8 Результаты измерений и вычислений записать в

Масса меди, отложившейся на катоде

Электрохимический эквивалент меди

, %

4.1 До каких пор будет продолжаться процесс электролиза медного купороса, если взять медные электроды? Угольные электроды?

4.2 Почему ощущается кисловатый вкус, если прикоснуться кончиком языка одновременно к обоим полюсам батареи для карманного фонаря?

4.3 Можно ли по внешнему виду пластин аккумулятора определить, какая из них положительная, а какая отрицательная?

Источник

Adblock
detector