Ход лабораторной работы

 

1. Собрать схему, приведенную на рис.2, соблюдая полярность подключения приборов.

 

 

Рис.2

 

2. Возьмите сухую чистую медную пластину и взвесьте ее на технохимичеких весах с точностью до 0,01 г. Взвешивание произведите не менее трех раз. Массу найдите как среднее арифметическое от взвешиваний:

Мср = (М1 + М2 + М3) /3

Запишите полученный результат.

3. Вставьте взвешенную медную пластину в зажим на крышке электролизной ячейки, присоедините к ней положительный провод источника постоянного тока и погрузите электроды в раствор медного купороса CuSO₄ 5Н₂О. Включите источник постоянного тока, выставьте значение тока в пределах от 150 до 250 мА и засеките время.

4. Фиксируйте значение тока электролиза каждые 5 минут, начиная с момента включения. Стройте кривую зависимости силы тока I от времени электролиза t.

5. По истечении 30 - 40 минут, выключите источник постоянного тока. Аккуратно достаньте медную пластину, погрузите ее на несколько секунд в сосуд с чистой водой после чего извлеките и высушите.

6. Снова взвесьте высушенную медную пластину на технохимических весах 3 раза, найдите среднее и оцените массу растворенной меди (M_Cu).

Проделайте операции 2 - 6 еще 2 раза с тем, чтобы вычислить ошибку эксперимента по 3 измерениям.

7. Вычислите атомный вес меди после каждого процесса электролиза и трех взвешиваний пластинки до и после электролиза:

 

,

где n - валентность меди, равная 2, F - постоянная Фарадея,  - количество электричества, пропущенного через электролит (площадь под кривой I от t на экспериментальном графике), М_Cu – среднее значение массы растворенной меди.

8. Из трех найденных значений атомного веса меди найдите среднее и оцените ошибку эксперимента.

9. Найдите значение атомного веса меди по таблице Менделеева или в справочнике и сравните с полученным в эксперименте. При правильном расчете ошибка эксперимента должна быть такой, чтобы экспериментальное значение в пределах ошибки заключало в себе истинное значение атомного веса меди.

10. Сделайте выводы по проведенной лабораторной работе.

 

Контрольные вопросы.

 

1. Сформулируйте законы электролиза.

2. Что такое ряд напряжений металлов?

3. Дайте объяснение грамм-эквиваленту вещества.

4. Какой смысл имеет постоянная Фарадея?

5. Что будет, если медную пластину присоединить к отрицательному полюсу источника питания?

6. Куда девалась растворенная медь? Напишите уравнения реакций при электролизе раствора медного купороса.

 

Литература.

 

1. Фриш С.Э., Тиморева А.В. " Курс общей физики", ч. 2, 1958, с.201-207.

2. Некрасов Б.В. "Основы общей химии", т.1, 1973, с.200-205.