Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: «Физика». Лаборатория: «Электрофизика».

Лабораторная работа № 205

по теме: «Определение параметров электропроводности электролита»

Выполнил студент Проверил преподаватель:

группы ПМ-012

Ядрихинская Мария

Санкт-Петербург

2001

1. Цель работы – определение параметров электропроводности электролита.

2. Порядок выполнения работы.

1. Собрать электрическую цепь.

2. После проверки схемы преподавателем или лаборантом включить вилку шнура питания выпрямителя в сеть. Замкнуть ключ, установить ток в цепи с помощью регулятора тока на передней панели выпрямителя 0.8 – 1.5 А, измеряя его амперметром, включенным в цепь.

3. Разомкнуть ключ, вынуть катод из электролита: просушить его и взвесить, записать в таблицу значение m₁. Не касаться пальцами поверхности электрода!

4. Катод снова поместить в вольтаметр, замкнуть ключ, пропускать установленный постоянный ток в течение 10 минут (ток в цепи поддержать постоянным). Отметить по вольтметру напряжение на электродах U , записать в таблицу значения U, I, t, h (по делениям на электроде)

5. Разомкнуть ключ, вынуть пластинку с осажденной на ней медью, просушить и взвесить. Записать в таблицу m₂.

6. Измерить ширину пластинки a и расстояние между электродами d.

7. Определить значения k, F, e. Оценить погрешности этих величин.

8. Рассчитать параметры электролитической проводимости

j, E, , n, V₊, V_-, r₊, r_-, 

3. Перечень и характеристики измерительных приборов.

№	Название прибора	Род тока	Система прибора	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления
1	Амперметр
2	Вольтметр

4. Схема установки.

+ -

K A

5. Протокол наблюдений.

Таблица 1.

m1 кг

m1 кг

m2 кг

m2 кг

m кг

m кг

I А

I А

t с

t с

U В

U В

h М

d м

a м

6. Расчетные формулы.

K - электрохимический эквивалент меди

m – масса выделившейся меди

I – сила тока

t – время его прохождения

F – число Фарадея

А – атомный вес А_Cu=64

n – валентность n_Cu=2

q – заряд, с прохождением которого через электролит связано выделение каждого атома

e – заряд электрона e=1,6*10^-19Кл

N – число Авогадро N=6,02*10²³ атомов

Е – напряженность электрического поля

U – напряжение на электродах

d – расстояние между электродами

j - плотность тока в электролите

a – ширина пластинки

h – глубина погружения электродов в электролит

 - удельная электропроводность

n – концентрация носителей заряда

U₊, U_- - подвижности ионов U₊(Cu⁺⁺)=9.3*10^-8м³/(В*с)

U_-(SO₄^--)=14.2*10^-8м³/(В*с)

V₊, V_- - скорость движения иона в электролите под действием электрического поля

r₊, r_- - радиус сольватации (или толщину ионной атмосферы)

- вязкость воды при комнатной температуре =1.055*10^-3кг/(м*с)

- степень диссоциации

n₀ – концентрация молекул n₀=5.555*10²⁶м^-3

 = 3.14

7. Вычисления.

8. Выводы.