Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej
Nazwisko i imię Kadłubowski Krzysztof studenta:							Instytut i symbol grupy Ed 3.5
Data wykonania ćwiczenia: 96.12.18		Symbol ćwiczenia: 7.1	Temat zadania: Wyznaczanie równoważników elektrochemicznych metali, stałej Faraday'a i ładunku elementarnego.
Zaliczenie:			Ocena:	Data:	Podpis

Lp.
1	0,12100	0,12195	1,7	1800	0,310	102484
2	0,10210	0,10290	1,4	1800	0,317	100221

1.Tabela pomiarów:

obliczenia:

2.Schemat wykonania ćwiczenia:

3.Część teoretyczna:

Zjawisko przepływu prądu elektrycznego przez elektrolity wraz z procesami chemicznymi towarzyszącymi temu przepływowi nazywamy elektrolizą.

Dla wodnego roztworu siarczanu miedzi, pod wpływem wody, cząsteczki CuSO₄ rozpadają się na jony Cu²⁺ i SO₄^2-. Pole elektryczne wytworzone między anodą i katodą powoduje wędrówkę jonów do odpowiednich elektrod. Kationy Cu²⁺ dążą do katody, gdzie ulegają zobojętnieniu i osadzają się w postaci cienkiej warstwy miedzi. Zachodzi wtedy reakcja:

. Równocześnie aniony SO₄^2- dążą do anody. Reszty kwasowe i grupy wodorotlenowe nie występują w stanie wolnym, reagują więc z materiałem anody lub też z cząsteczkami rozpuszczalnika. Jeżeli jednym ze składników materiałów anody będzie miedź, zajdzie wówczas reakcja: . Utworzona w ten sposób cząsteczka CuSO₄ przechodzi do roztworu i ulega znowu dysocjacji. W ten sposób roztwór regeneruje się i jego stężenie nie ulega zmianie.

Zjawisko elektrolizy opisują dwa prawa elektrolizy:

masa substancji wydzielonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do ładunku q, jaki przepłynął przez elektrolit.

Gdzie k jest równoważnikiem elektrochemicznym. Jest on równy masie substancji wydzielonej w procesie elektrolizy na jednej z elektrod podczas przepływu ładunku jednostkowego.

. Równoważnik elektrochemiczny pierwiastka zależy od jego wartościowości w danym związku chemicznym..

Masy substancji wydzielonych podczas przepływu takiego samego ładunku elektrycznego przez różne elektrolity są wprost proporcjonalne do odpowiednich równoważników elektrochemicznych.

Uwzględniając, że oraz otrzymamy: .

Iloraz jest stały dla danego pierwiastka i nazywa się stałą Faraday'a.

.

Stała ta jest wielkością fizyczną równą liczbowo ładunkowi, który przepływając przez elektrolit powoduje wydzielenie na elektrodzie masy równej równoważnikowi chemicznemu danej substancji (F=96500 C)

Ładunek przepływający przez elektrolit w procesie elektrolizy wyniesie:

, gdzie .

4.Opracowanie wyników pomiaru:

Obliczanie błędu względnego maksymalnego pomiaru wielkości k, F, e: