Elektros srovė elektrolituose. Faradėjaus konstantos nustatymas

1. Nustatyti elektrolizės metu išsiskyrusio vandenilio tūrį V.
2. Išmatuoti elektros energija W, esant fiksuotai įtampai U0.
3. Apskaičiuoti Faradėjaus konstantą F.
Eksperimento teorinis pagrindimas
Elektros srovei yra laidūs vandeniniai neorganinių druskų, šarmų ir rūgščių tirpalai bei lydalai, kurie vadinami elektrolitais. Elektrolitai turi laisvų jonų ir dažnai vadinami antros rūšies laidininkais. Elektrolitų laidumas priklauso nuo tirpalo koncentracijos ir temperatūros.
Elektrolito skaidymas į sudėtines dalis ir jų išskyrimas prie elektrodų, sujungtų su šaltiniu, yra sudėtingas procesas, kurį sąlygoja visa eile elektrocheminių reiškinių. Plačiąja prasme elektrolizės sąvoka apima visus elektrocheminius procesus, vykstančius ant elektrodų, esančių elektrolite, kuriuo teka elektros srovė. Ant anodo vyksta elektrochemine oksidacija - neigiami jonai tampa neutralūs ir išsiskiria iš tirpalo, o ant katodo - atstatomosios reakcijos: teigiami jonai gauna trūkstamus elektronus ir nusėda neutraliais atomais ant katodo.
Druskų skaidymąsi, metalinių plokštelių oksidaciją Voltos stulpe stebėjo pats Volta, tačiau apie tai oficialiai neskelbė, gal dėl to, kad norėjo išsamiau ištyrinėti tuos reiškinius. Po kelių mėnesių 1800 m. apie vandens išskaidymą į deguonį ir vandenilį panaudojant Voltos stulpą, pranešė anglų mokslininkai Entonas Karleilas ir Viljamas Nikolsonas.
Sistemingai elektros sroves sukeltus cheminius procesus, naudodamas Voltos bateriją, tyrė anglų mokslininkas Devis. Jis, 1807 m. leisdamas elektros srovę per gailiojo kalio ir gailiojo natrio tirpalus, juos išskaidė ir gavo naujus metalus, kuriuos pavadino kaliu it natriu. Devi pradėjo naują mokslo saką - elektrochemiją, kurią toliau išvystė kitas anglų mokslininkas Maiklas Faradejus. Jis patobulino Devio eksperimentų priemones, 1834 metai atliko seriją eksperimentų su skirtingais elektrolitais ir elektrodais ir aprašė dviem labai paprastais dėsniais vėliau pavadintais jo vardu.
Pirmasis Faradėjaus dėsnis. Nepriklausomai nuo elektrolito sudėties ir elektrodų medžiagos išsiskyrusios ant elektrodo medžiagos mase m yra tiesiog proporcinga praėjusiam elektrolitu elektros krūviui q:
m = k·q , (1)
Proporcingumo koeficientas k skaitine verte yra lygus medžiagos masei, kuri išsiskiria praėjus elektrolitu elektros krūvio vienetui. Jis vadinamas medžiagos elektrocheminiu ekvivalentu. Jeigu elektrolitu leidžiama pastovi nuolatine I stiprio...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!