Проведение эксперимента. Лабораторная работа № 1

Лабораторная работа № 1

Изучение процесса прохождения электрического тока в растворах электролитов.

Цель работы: определить величину заряда электрона, используя закон Фарадея для электролиза.

Оборудование: стакан с раствором медного купороса, источник постоянного тока, реостат, ключ, амперметр, соединительные проводники, лабораторные весы с разновесом, часы, медные пластины на изолирующей крышке.

 

Для проведения эксперимента можно использовать водный раствор сульфата меди (CuSO₄), а в качестве электродов - медные пластины.

Заряд электрона может быть определён по формуле

e = MIt/mnN a, (l)

полученной из закона Фарадея для электролиза. Здесь m - масса выделившейся на катоде меди, М - малярная масса меди, n - валентность меди, Na - число Авогадро, I - сила тока, t - время прохождения тока через электролит.

Масса выделившейся на катоде меди определяется путём взвешивания катода до и после электролиза m = m₂ - m₁.

Для измерения силы тока используют амперметр лабораторный, время измеряют часами.

Время электролиза рекомендуется не менее 20 минут. Реостат в цепи необходим для регулирования силы тока.

 

Проведение эксперимента

1. Изобразите схему опыта.

2. Взвесьте предварительно электрод. В цепи он должен быть катодом (отрицательным электродом).

3. Опустите электроды в стакан с раствором медного купороса, соберите электрическую цепь по схеме.

4. Замкните ключ, установите с помощью реостата силу тока не более 1 А. Проводите электролиз в течение 20 минут.

5. По окончании опыта разомкните ключ, выньте, обсушите катод и взвесьте его.

6. Определите массу выделившейся на катоде меди и подставьте в формулу (1).

7. Вычислите относительную ε е = 2Δm/m₂ – m₁. + ΔI/I + Δt/t и абсолютную Δе =е _пр * ε е погрешности.

8. Запишите результат измерения заряда электрона: е =е _пр ± Δе

9. Сравните полученный результат с табличным значением и сделайте вывод.