Бір валентті ионның электр зарядын өлшеу

 Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

[pic 1]

Зертханалық жұмыс

Тақырыбы: Бір валентті ионның электр зарядын өлшеу.

                                                                           Орындаған: Кажгалиева Ж.А.

                                                                  Тексерген: Амренова А.У.

Алматы 2021

Жұмыстың тақырыбы: Бір валентті ионның электр зарядын өлшеу. 

Жұмыстың мақсаты: тәжірибе жүзінде электролиз процесіндегі электрон зарядын анықтау.

Құрал-жабдықтар: мыс ерітіндісі  бар электролиттік ванна, тұрақты ток көзі, амперметр, реостат, кілт, таразы,  секундомер, электрпеш, өткізгіш сымдар.

Қысқаша теориялық кіріспе.

М.Фарадей 1834 жылы токтың тұрақты мәнінде, бірдей уақыт аралығында катодта химиялық элементтердің бірдей массалары бөлінетінін байқады. Фарадей  заттың электрохимиялық эквиваленті түсінігін енгізді:

[pic 2]

Электрохимиялық эквивалент – электролит арқылы бірлік заряд өткенде электродта заттың қандай массасы бөлінетінің көрсететін физикалық шама.

ХБЖ бойынша электрохимиялық эквиваленттің өлшем бірлігі:

[pic 3]

Фарадей өзінің ашқан жаңалықтарын заң түрінде тұжырымдады. Фарадейдің бірінші заңы: Электролиз кезінде бөлінген заттардың массасы ерітінді арқылы өткен зарядқа тура пропорционал.

[pic 4]

Зарядтың ток күшімен  байланысы арқылы Фарадейдің бірінші заңы мынадай түрге келтіреді:[pic 5]

[pic 6]

Фарадейдің екінші заңы заттардың электрохимиялық және химиялық эквиваленттерінің арасында байланыс орнатады. Оны Фарадей тәжірибе барысында тұжырымдады. Шамалардың арасына теория жүзінде байланыс орнатайық. (1) формулаға белгілі формулаларды қоямыз:

 және [pic 7][pic 8]

мұндағы  -  Авогадро саны,  – электродқа тұнған иондар саны,  – бір ионның массасы,  – ионның валенттілігі,  – элементар заряд, нәтижесінде мынадай өрнек аламыз:[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

[pic 14]

(4) өрнектегі  қатынасы заттың химиялық эквиваленті болып табылады. Электрохимиялық және химиялық эквиваленттің пропорционал коэффициенттері өзара тең болады:[pic 15]

[pic 16]

мұндағы F – Фарадей тұрақтысы, оның мәні:

[pic 17]

Фарадейдің екінші заңының математикалық өрнегі мына түрге келеді: