Электричество и магнетизм. Ч.2. Ланкина М.П - 15 стр.

UptoLike

29
123
100236
= мольN . , получим, что представляет собой ныне принимае-
мое значение заряда электрона.
CGSE
N
F
e
10
23
108034
100236
96494
=
== ,
,
.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему, приведенную на рис. 2, соблюдая полярность
подключения приборов.
A
+
A
1
2
3
4
5
6
7
V
CuSO
4
K
Рис. 2
2. Возьмите сухую медную пластину и взвесьте ее на технохими-
чеких весах с точностью до 0,01 г. Взвешивание проведите два раза:
сначала на правой чашке весов, потом на левой. Это необходимо, чтобы
исключить ошибку, связанную с неравноплечностью весов. Массу най-
дите как среднее арифметическое от двух взвешиваний:
2
21
MM
M
cp
+
=
.
Запишите полученный результат.
3. Вставьте взвешенную медную пластину в зажим на крышке
электролизной ячейки, присоедините к ней положительный провод ис-
точника постоянного тока и погрузите электроды в раствор медного
купороса (CuSO
4
.
5Н
2
О). Включите источник постоянного тока, выставь-
те значение тока в пределах от 250 до 500 мА и засеките время.
4. Фиксируйте значение тока электролиза каждые 5 минут, начи-
ная с момента включения, и стройте при этом кривую зависимости силы
тока I от времени электролиза t.
30
5. По истечении 30–40 минут выключите источник постоянного то-
ка. Аккуратно достаньте медную пластину, погрузите ее на несколько се-
кунд в сосуд с чистой водой, после чего извлеките и высушите на воздухе.
6. Снова взвесьте высушенную медную пластину на технохими-
ческих весах 2 раза (попеременно на левой и правой чашке) и оцените
массу
растворенной меди (M
Cu
).
Повторите пункты 2–6 еще 2 раза для того, чтобы вычислить
ошибку эксперимента по 3 измерениям.
7. Вычисляйте атомный вес меди по формуле после каждых двух
взвешиваний (до и после электролиза):
tI
nF
MA
CuCu
=
, где nвалент-
ность меди, равная 2, Fпостоянная Фарадея,
tI
количество элек-
тричества, пропущенного через электролит (площадь под кривой I от t
на экспериментальном графике).
8. Из трех найденных значений атомного веса меди найдите сред-
нее и оцените ошибку эксперимента.
9. Найдите значение атомного веса меди по таблице Менделеева
или в справочнике и сравните с полученным. При правильном расчете
ошибка
эксперимента должна быть такой, чтобы экспериментальное
значение в пределах ошибки заключало в себе истинное значение атом-
ного 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. Почему взвешивание производится сначала на
левой, а потом
на правой чашке весов?
5. Что будет, если медную пластину присоединить к отрицатель-
ному полюсу источника питания?
6. Куда девалась растворенная медь? Напишите уравнения реак-
ций при электролизе раствора медного купороса.
Литература
1. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1973. Т. 1.
С. 200–205.
2. Фриш С.Э
., Тиморева А.В. Курс общей физики. М., 1958. Ч. 2.
С. 201–207.
N = 6.023 ⋅ 1023 моль−1 , получим, что представляет собой ныне принимае-         5. По истечении 30–40 минут выключите источник постоянного то-
мое значение заряда электрона.                                             ка. Аккуратно достаньте медную пластину, погрузите ее на несколько се-
                           F   96494                                       кунд в сосуд с чистой водой, после чего извлеките и высушите на воздухе.
                        e= =             =4,803⋅10 −10 CGSE .                    6. Снова взвесьте высушенную медную пластину на технохими-
                           N 6,023⋅10 23
                                                                           ческих весах 2 раза (попеременно на левой и правой чашке) и оцените
                                                                           массу растворенной меди (MCu).
                        Порядок выполнения работы                                Повторите пункты 2–6 еще 2 раза для того, чтобы вычислить
     1. Собрать схему, приведенную на рис. 2, соблюдая полярность          ошибку эксперимента по 3 измерениям.
подключения приборов.                                                            7. Вычисляйте атомный вес меди по формуле после каждых двух
                                                                                                                             F ⋅n
                                                                           взвешиваний (до и после электролиза): ACu = M Cu ⋅      , где n – валент-
                                                                                                                              I ⋅t
                                                      K                    ность меди, равная 2, F – постоянная Фарадея, I ⋅ t – количество элек-
                                              A
                                       A              –                    тричества, пропущенного через электролит (площадь под кривой I от t
                                              +                            на экспериментальном графике).
                                                                                 8. Из трех найденных значений атомного веса меди найдите сред-
                                                  CuSO4
                                                                           нее и оцените ошибку эксперимента.
                                                                                 9. Найдите значение атомного веса меди по таблице Менделеева
                                                                           или в справочнике и сравните с полученным. При правильном расчете
                                                                           ошибка эксперимента должна быть такой, чтобы экспериментальное
                     3 4 5
                                                                           значение в пределах ошибки заключало в себе истинное значение атом-
                1
                 2           6
                             7
                                                                           ного веса меди.
                                 V                                              10. Сделайте выводы по проведенной лабораторной работе.
                                     Рис. 2                                                        Контрольные вопросы
      2. Возьмите сухую медную пластину и взвесьте ее на технохими-              1. Сформулируйте законы электролиза.
чеких весах с точностью до 0,01 г. Взвешивание проведите два раза:               2. Что такое ряд напряжений металлов?
сначала на правой чашке весов, потом на левой. Это необходимо, чтобы             3. Дайте объяснение грамм-эквиваленту вещества.
исключить ошибку, связанную с неравноплечностью весов. Массу най-                4. Почему взвешивание производится сначала на левой, а потом
                                                              M1 + M 2     на правой чашке весов?
дите как среднее арифметическое от двух взвешиваний: M cp =            .         5. Что будет, если медную пластину присоединить к отрицатель-
                                                                 2
       Запишите полученный результат.                                      ному полюсу источника питания?
       3. Вставьте взвешенную медную пластину в зажим на крышке                  6. Куда девалась растворенная медь? Напишите уравнения реак-
электролизной ячейки, присоедините к ней положительный провод ис-          ций при электролизе раствора медного купороса.
точника постоянного тока и погрузите электроды в раствор медного
                                                                                                         Литература
купороса (CuSO4.5Н2О). Включите источник постоянного тока, выставь-
те значение тока в пределах от 250 до 500 мА и засеките время.                   1. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1973. Т. 1.
       4. Фиксируйте значение тока электролиза каждые 5 минут, начи-       С. 200–205.
ная с момента включения, и стройте при этом кривую зависимости силы              2. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Курс общей физики. М., 1958. Ч. 2.
тока I от времени электролиза t.                                           С. 201–207.

                                      29                                                                      30