Порядок проведения работы

1. Что такое ЭДС источника тока?

2. Что такое напряжение на зажимах источника тока?

3. Почему напряжение на зажимах меньше ЭДС?

4. Можно ли вольтметром измерить ЭДС источника тока?

5. Как читается закон Ома для полной цепи?

6. Что называется током короткого замыкания?

7. Вывести рабочие формулы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА

МЕДИ

Теория. Молекулы солей, кислот, щелочей, при растворении этих веществ, например в воде, распадаются на заряженные частицы — ионы. Процесс называется электролитической диссо­циацией.

Если в раствор, содержащий ионы, опустить пластины, соединенные с зажимами источника постоянного тока, то в образовавшемся электрическом поле положительные ионы металла или водорода будут двигаться к отрицательной пластине (катоду) и выделяться на нем в виде твердого осадка (металл) или пузырьков газа (водород). Отрицательные ионы будут выделяться на положительной пластине (аноде). Этот процесс, сопровождающий протекание тока через раствор, называется электролизом.

Масса выделившихся ионов т прямо пропорциональна количеству перенесенного ионами электричества q или силе тока I и времени его прохождения t.

m = k I t.

Коэффициент пропорциональности k является для каждого вещества величиной постоянной и называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он показывает, какова масса вещества, выделяющегося на электроде при прохождении через электролит единицы количества электричества:

.

Оборудование: весы с разновесами, амперметр, часы, электроплитка, выпрямитель, реостат, ключ, медные электроды (2 шт.) со вставкой, соединительные провода, электролитическая ванна с раствором медного купороса.

Порядок проведения работы

1.Очистить наждачной бумагой катодную пластинку; опреде­лить взвешиванием массу пластинки т₁ с точностью до 0,01 г.

2.Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1. При составлении цепи взвешенный электрод соединить с отрицательным полюс от источника электрической энергии.

 

Рисунок 1

3.Замкнуть цепь и заметить время включения тока.

4.При помощи реостата в течение всей работы поддерживать постоянную величину силы тока в пределах от 0,5 до 1 А.

5.Через 15—20 мин разомкнуть цепь.

6.Вынуть катодную пластинку, промыть и просушить ее.

7.Взвешиванием определить массу катода т₂ после пропускания тока с точностью до 0,01г.

8.Найти массу меди т, выделившейся на катоде при электролизе, с точностью до 0,01г.

9.По результатам измерений, пользуясь первым законом Фарадея для электролиза, вычислить электрохимический эквивалент меди.

10.Результаты всех измерений и вычислений записать в таблицу:

 

Таблица

Масса катода до электролиза, т1, кг	Масса катода после электролиза, т, кг	Масса отложившейся меди на катоде, т, кг	Время пропускания тока, t, c	Величина силы тока, I, А	Электрохимический эквивалент меди kопыт, кг / Кл	Электрохимический эквивалент меди kтабл, кг / Кл	Относительная погрешность, , %

 

11.

 

11.Определить относительную погрешность измерения способом оценки результатов измерений.

Контрольные вопросы.

1.Нужно ли опыт проделать снова, если электролитическая ванна была включена так, что взвешенная пластинка оказалась не катодом, а анодом? Как следует поступить в этом случае?

2.Изменяется ли при электролизе концентрация раствора медного купороса, если анодом служит графит? Если анодом служит медь?

3.Изменяется ли при электролизе величина силы тока?

4.Трамвайная линия питается постоянным током, причем воздушный провод присоединен к положительному полюсу генератора, а рельсы к отрицательному. Почему не наоборот?