Інструкція до проведення практичного заняття з фізики (Лабораторна робота №15)

Тема: Визначення електрохімічного еквівалента міді

Обладнання:

1. електролітична ванна з водним розчином купрум (II) сульфату (СиS0₄) і мідними електродами;

2. джерело постійного струму;

3. секундомір;

4. амперметр на 2 А;

5. терези з важками; реостат;

6. вимикач;

7. з'єднувальні провідники.

Конкретні цілі:

Знати явище електролізу, вільні носії заряду в електроліті, перший закон Фарадея для електролізу.

Вміти складати електричне коло для проведення роботи, виконувати необхідні вимірювання, робити висновки про причини розбіжності отриманого результату з табличним.

Короткі теоретичні відомості

Із закону Фарадея для електролізу можна визначити заряд електрона - де m - маса речовини, що виділилася на електроді, μ- молярна маса цієї речовини, n - її валентність, N_A - постійна Авогадро, I - сила струму, що проходить крізь розчин, t - час проходження струму. Для визначення маси міді, яка виділиться на катоді, його зважують до і після досліду (m₁ і m₂), тому m = m₂ – m₁ . Отже, формула для визначення заряду електрона буде мати вигляд: .

Хід роботи

1. Зробіть у верхній частині катода позначку, щоб надалі не переплутати його з анодом.

2. Зважте катод.

3. Закріпіть електроди в тримачі і, не опускаючи їх у ванну, складіть електричне коло (див. мал. 1).

4. Опустіть електроди у ванну з розчином. Зам­кнувши вимикач, встановіть за допомогою реоста­та силу струму в колі не більше 1А і підтримуйте її постійною до кінця досліду (протягом 15-20 хв).

5. Розімкніть вимикач, вийміть катод, обереж­но промийте його водою, просушіть спочатку фільтрувальним папером, а - потім над електро­плиткою.

6. Зважте катод

7. Обчисліть заряд електрона.

8. Дані вимірювань і обчислень запишіть у таблицю:

I, A	∆I, A	t, c	∆t, c	m1, кг	m2, кг	∆m, кг	е, Кл	εе, %	∆е,Кл

9. Визначіть похибки вимірювань сили струму, часу і маси, обчисліть похибки вимірювання значення заряду електрона.

10. Запишіть результат визначення заряду електрона у вигляді:

е±∆е, ε=_______________.

Контрольні запитання

1. Як можна у цій роботі підвищити точність вимірювання заряду електрона?

2. У водних розчинах солей кислот і лугів утворюються позитивні та негативні йони. Чи заряджений при цьому електроліт?

3. Як визначити полюси джерела струму за допомогою явища електролізу?

4. Як довго триватиме електроліз купрум (II) сульфату, якщо використовувати вугільні електроди?