6 .Описание лабораторной установки

Лабораторная установка собирается по схеме, приведенной на рисунке 6.1.

Рисунок 6. 1

В качестве источника тока 1 используется выпрямитель ВС-24, позволяющий получать ток до 10 А при напряжении до 30 В. Напряжение регулируется ручкой на лицевой панели выпрямителя. Электролитической ванной 2 является сосуд в котором находится электролит - раствор CuSO₄ (медный купорос). Электродами служат медные пластины 3. При прохождении тока ионы меди выделяются на катоде и его масса увеличивается. Химические процессы у анода приводят к его растворению, т.е. к переходу атомов меди с анода в электролит. Масса анода уменьшается.

6 Порядок выполнения работы

1. Собрать цепь по схеме рисунка 6.1. При этом пластины А и К не должны быть погружены в электролит.

2. Платину К, подключаемую к “—” источника тока (катод), очистить наждачной бумагой, тщательно протереть и взвесить на технических весах с точностью до 0,02 г. Записать ее массу m₁.

3. Установить пластину К в держатель, погрузить электроды А и К в электролит. Включить выпрямитель, замкнуть ключ Кл и установить в цепи ток силой 1 - 1,5 А.

4. Поддерживая ток неизменным с помощью ручки регулятора на выпрямителе, пропускать его в течение 15 -20 мин.

5. Выключить ток. Высушить катод горячим воздухом над электропечкой и взвесить его. Записать массу катода после проведения опыта — m₂ .

6. Определить массу меди, выделившейся на катоде m = m₂ — m₁. Зная силу тока I и время его прохождения t, по формуле (6.2) вычислить электрохимический эквивалент меди в кг/Кл.

7. По формуле (6 .11) вычислить число Фарадея (Атомная масса меди А = 63,54; валентность меди Z = 2).

8. Определить относительную погрешность определения электрохимического эквивалента по формуле:

k / k = (m₁ + m₂) / (m₂ — m₁) + (I / I) + (t / t).

Считать m₁ + m₂ = 0,01 г, t = 0,2 с, I определяется по классу точности амперметра (см. лаб.№2.1).

7. Контрольные вопросы

1. Что такое электролиты? Почему они проводят электрический ток?

2. Что такое электролиз? Сформулируйте 1-й и 2-ой законы электролиза, а также обобщенный закон Фарадея.

3. Какой физический смысл имеет число Фарадея?

4. После проведения опыта обнаружено, что ошибочно изменена полярность подключения электродов к выпрямителю. Можно ли в этом случае определить электрохимический эквивалент?

Лабораторная работа №2. 0 определение удельного заряда электрона методом магнетрона

1. Цель работы: изучение действия электрического и магнитного полей на заряженные частицы. Определение отношения заряда электрона к его массе.

2. Приборы и материалы: установка состоящая из электронной лампы с цилиндрическим ядром, соленоида, миллиамперметра, вольтметра.

3. Метод измерения: изменяя силу тока в соленоиде, внутри которого помещена электронная лампа, определяется значение критической индукции магнитного поля соленоида, по которому вычисляется удельный заряд электрона.