To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Temat: ELEKTROGRAWIMETRIA
Wstęp
Zjawisko elektrolizy jest wykorzystywane w chemii analitycznej m.in. w elektrograwimetrycznej metodzie oznaczania metali. Elektrograwimetrię określa się jako wagowe oznaczanie substancji, która w procesie elektrolizy ulega redukcji lub utlenieniu z utworzeniem stałego produktu wydzielającego się na elektrodzie. Znając masę elektrody przed procesem elektrolizy można wyznaczyć masę wydzielonego produktu. Analiza elektrograwimetryczna daje wyniki dokładne i odtwarzalne. Wykonanie oznaczeń jest proste i aparatura niezbyt skomplikowana. Ilościowe zależności elektrolizy sformułował Faraday w postaci dwóch praw. W pierwszym z nich stwierdza, że masy substancji wydzielonych na elektrodach podczas elektrolizy są proporcjonalne do ładunku elektrycznego, który przepłynął przez elektrolit:
(1)
gdzie: m - masa substancji wydzielonych na elektrodzie (katodzie lub anodzie), [g]
Q - ładunek elektryczny, [C]
k - równoważnik elektrochemiczny danej substancji (masa substancji wydzielona na elektrodzie przez ładunek 1 C)
I - natężenie prądu, [A]
T - czas, [s]
Drugie prawo Faradaya głosi, że jednakowe ładunki elektryczne wydzielają z różnych elektrolitów masy substancji proporcjonalne do ich chemicznych równoważników:
(2)
stąd:
(stała Faradaya, F) (3)
Stała Faradaya, F = 96500 C, jest to ładunek potrzebny do wydzielenia na elektrodzie jednego gramorównoważnika chemicznego substancji. Łącząc oba prawa otrzymuje się zależność:
(4)
gdzie: M - masa molowa wydzielonej substancji
n - liczba elektronów biorących udział w elementarnym procesie elektrodowym
Wyniki i obliczenia.
Orientacyjny czas elektrolizy obliczam na podstawie prawa Faradaya:
gdzie:
m - masa katody
Reakcje elektrodowe przebiegające w trakcie elektrolizy badanych roztworów:
Katodowa: Cu2+ + 2e = Cu
Anodowa : 2OH- - 2e = O2 + 2H+ masa katody przed procesem [g]
masa katody po procesie [g]
masa stopu Cu-Ni [g]
masa Cu [g]
zawartość Cu w % wagowych
masa Ni [g]
zawartość Ni w % wagowych
15,9368
16,2205
0,2877
0,2837
98,61
0,004
1,39
(…)
… tym, że przebiegają z bardzo dużą wydajnością dochodzącą do ok 100%. Ilość wydzielonej miedzi w procentach wagowych wyniosła 98,61%, natomiast ilość wydzielonego Ni w procentach wagowych wyniosła 1,39%. Tak mały uzysk niklu może być spowodowany tym że w laboratorium panuje nieład artystyczny a zlewki podczas elektrolizy pękają!
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)