Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faraday’a

Nasza ocena:

3
Pobrań: 910
Wyświetleń: 2926
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faraday’a - strona 1 Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faraday’a - strona 2 Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faraday’a - strona 3

Fragment notatki:

Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faraday'a
Przebieg ćwiczenia:
Elektrolizę wykonano w naczyniu szklanym, zawierającym elektrolit, którym w naszym przypadku był roztwór wodny siarczanu miedzi. Elektrody wykonane są z blachy miedzianej. W tym układzie po zamknięciu obwodu na katodzie nastąpi wydzielenie miedzi, natomiast na anodzie jony reszty kwasowej oddają ładunek i reagując z miedzią elektrody tworzą drobiny .
Katoda została oczyszczona papierem ściernym, opłukana pod bieżącą wodą i wysuszona. Następnie została zważona - wyznaczono masę . Układ został podłączony na 30 minut, podczas których co 3 minuty odczytywano i wpisywano do tabeli wartość natężenia prądu podczas elektrolizy. Po upływie tego czasu katoda została delikatnie opłukana i wysuszona. Wyznaczono masę .
Obliczenia:
Pierwsze prawo elektrolizy Faraday'a stwierdza, że ilość masy m wydzielona na elektrodzie jest równa iloczynowi natężenia prądu I, czasu trwania elektrolizy t oraz równoważnika elektrochemicznego k :
Korzystając z tego prawa możemy obliczyć wartość równoważnika elektrochemicznego k w omawianym ćwiczeniu, będzie on równy :
po podstawieniu wartości z wykonanego ćwiczenia otrzymujemy równoważnik elektrochemiczny k :
k = 0,34g / (0,691A * 1800s) = 2,73*10 -4 g/(A*s) Stałą Faraday'a można obliczyć korzystając z drugiego prawa Faraday'a, które ma postać :
gdzie m1, m2 to wydzielone masy, R1, R2 - równoważniki chemiczne. Z pierwszego prawa wynika, że , czyli po przekształceniu prawo drugie przyjmuje postać :
pod warunkiem, że ładunek przeniesiony w trakcie obu tych elektroliz jest jednakowy. Można więc zapisać, że :
gdzie a jest współczynnikiem proporcjonalności zapisywanym również w postaci a = 1/F. Ostatecznie powyższe równanie można zapisać w postaci :
natomiast pierwsze prawo Faraday'a :
skąd możemy obliczyć stałą Faraday'a :
która po podstawieniu danych otrzymanych w ćwiczeniu wynosi :
F = 31,8 * 0,691A * 1800s / 0,34g = 11,6*10 4 C/mol Wyznaczenie niepewności:
1. Niepewność natężenia prądu: u(I) = 1,24*10 -4 A = 0,000124 A
2. Niepewność czasu: ∆ d t = 0,2 [s] ∆ 1e t = 22 [s]
∆ 1e t = 1 [s] u(t)= = = 13,3[s]
3. Niepewność masy: 4. Niepewność współczynnika elektrochemicznego: ... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz