1. Wstęp teoretyczny.

Pierwsze prawo Faradaya mówi, że masa substancji m wydzielającej na elektrodzie jest proporcjonalna do natężenia prądu I i do czasu przepływu t:

M = k *I *t = k*Q

gdzie k to równoważnik elektrochemiczny, liczbowo równy masie substancji wydzielonej przy przepływie przy przepływie jednostki ładunku elektrycznego.

Drugie prawo Faradaya stwierdza, że

Masy wydzielanych substancji w różnych elektrolitach w tym samym czasie i tym samym prądem są w takim stosunku jak ich równoważniki chemiczne R:

Równoważnikiem chemicznym R nazywa się iloraz masy atomowej przez wartościowość.

Stała Faradaya F jest ilorazem równoważnika elektrochemicznego substancji do równoważnika chemicznego:

2. Przebieg doświadczenia

Celem ćwiczenia było wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego miedzi oraz stałej Faradaya.

W tym celu oczyściliśmy miedziane elektrody a następnie zważyliśmy je, aby wyznaczy przyrost masy katody po elektrolizie. Następnie zanurzyliśmy elektrody w kwasie CuSO₄ i podłączyliśmy do zasilania o natężeniu 1A. Po 30 minutach wyciągnęliśmy elektrody z elektrolitu i zważyliśmy ponownie.

3. Obliczenia.

Przyrost masy katody po elektrolizie:

M = m₂ - m₁ = 193,62 - 193,02 = 0,60 [g]

m₁ - masa katody przed elektrolizą

m₂ - masa katody po elektrolizie

Wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego miedzi:

k =
=
= 3,33 *
[

Wyznaczenie stałej Faradaya:

R - równoważnik elektrochemiczny

A - masa atomowa miedzi

ω - wartościowość miedzi

=
= 9,5435 *
[

Tablicowa wartość równoważnika elektrochemicznego dla miedzi wynosi: 3,29
10^-7 [
].

Tablicowa wartość stałej Faradaya wynosi: 9,64853365
10⁴

4. Wnioski

Celem ćwiczenia było wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faradaya oraz porównanie otrzymanych wartości z wartościami tablicowymi. Obliczone wartości odbiegają trochę od wartości tablicowych, ale mieszczą się w granicach błędu.

Błędy pomiarowe wynikają ze złych odczytów z urządzeń oraz z ich niedokładności.

Można te błędy wyeliminować używając urządzeń o wyższej klasie oraz po dokonaniu bardziej dokładnych odczytań.

3