To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
N F e = Temat ćwiczenia: Pomiar ładunku elementarnego Uwagi: Ocena: Wyznaczanie ładunku elementarnego metodą Faraday’a. Wiadomości wstępne: Wśród cząsteczek elementarnych wyjątkową pozycję zajmuje elektron, który jest powszechnym nośnikiem ładunku elektrycznego i ponosi odpowie- dzialność za występowanie wszystkich reakcji i związków chemicznych. Ładunek elementarny można wyznaczyć metodą bezpośrednią podaną przez Millikana lub metodą pośrednią opartą na prawach elektrolizy. W elektro- lizie każdy jon dodatni pierwiastka jednowartościowego jest atomem zjonizowa- nym, niosącym jeden elementarny ładunek dodatni. Wynika to stąd, że 1 mol danego pierwiastka jednowartościowego zawiera N jonów, gdzie N jest liczbą Avogadra. Z praw elektrolizy wiadomo, że 1 mol pierwiastka jednowartościo- wego, przenosi ładunek elektryczny stałej Faraday’a. Wartość ładunku oblicza- my ze zależności: Doświadczenie: Aby wyznaczyć ładunek elementarny metodą Faraday’a, w naczyniu zwa- nym woltametrem przeprowadzamy elektrolizę. Woltametr zawiera elektrolit, którym może być wodny roztwór kwasu siarkowego. Dysocjacja kwasu siarkowego przebiega wg schematu: H2SO4 2H+ + SO4-- Nastąpi wydzielenie się wodoru i tlenu podczas reakcji wtórnej na ano- dzie. SO4 + H2O H2SO4 + ½ O2 Uwzględniając ciśnienia znajdujące się w woltomierzu otrzymujemy za- leżność, która pozwala na wyznaczenie elementarnego ładunku przenoszonego przez jony jednowartościowe. ) ( pw qgh pa NV ItRT e − + = C e 19 2 10 * 86 . 2 − = [ ] ( ) C N m J C m N m J C Pa Pa Pa m J C Pa m s m m kg Pa m kmol K K kmol J s A e = = = − + = − + = − * * * * * * * * * * * * 2 3 3 2 3 3 1 C e 19 3 10 * 95 , 2 − = Stałe: zmienne: R = 8,31*103 j/kmol*K - stała gazowa t - czas elektrolizy T =294 K - temperatura gazu h - róznica poziomów N = 6,625*1026 kmol-1 - stała Avogadra pa = 1010*102 Pa - ciśnienie atmosferyczne q = 1100,5 kg/m3 - gęstość eletrolitu pw =2150 Pa - prężność pary wodnej I=0,5A - natężenie prądu V= 30*10-6 m3 - objętość gazu Wykonujemy trzy pomiary ładunku i otrzymujemy pomiary: Pomiar 1. t = 492 s h = 0,395 m przykładowe obliczenia: Pomiar 2. t = 481 s h = 0,4 m Pomiar 3. t = 495 s h=0,397 m Wyprowadzenie jednostki C e 19 17 17 2 6 26 3 1 10 * 93 . 2 10 * 52 . 20493983 44 . 601012
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)