Инструкционно-технологическая карта
на
выполнение практической работы № 11
по
дисциплине «ФИЗИКА»
Тема: «Электрический
ток в различных средах»
Наименование работы: «Решение задач на определение электрохимического эквивалента».
Цель работы: закрепить знания студентов по данной теме, умения
решать задачи на расчёт электрохимического эквивалента применяя законы Фарадея.
Ход работы
1. Теоретическая часть
1
закон Фарадея. В 1832 году Фарадей установил, что масса M вещества,
выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду Q,
прошедшему через электролит:
если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой
тока I.
Коэффициент
пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества.
Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через
электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы
вещества.
2
закон Фарадея. Электрохимические
эквиваленты различных веществ относятся, как их химические эквиваленты.
Химическим
эквивалентом иона называется отношение молярной массы М
иона к его валентности n. Поэтому электрохимический
эквивалент
где
F — постоянная Фарадея, F = 9,65∙10-4Кл/моль
Физический
смысл F- численно равна заряду, который надо пропустить
через раствор электролита, чтобы выделить на электроде 1 моль одновалентного
вещества.
2.
Практическая часть
Совместное
решение задачи:
Для
серебрения 12 ложек (площадь поверхности каждой 50 см2) через раствор соли
серебра пропускается ток. Толщина покрытия должна составить 50 мкм. В течение
какого времени должно проходить серебрение при силе тока 1,3 А? Молярная масса
серебра 0,108 кг/моль, валентность 1, плотность 10,5 •103 кг/м3.
Решение
задач в группах.
Задачи
|
№1. При серебрении изделия пользовались током 5А в течение
15 мин. Какое количество серебра израсходовано за это время?
|
№2. При каком токе протекал электролиз в растворе медного
купороса, если за 5 мин на катоде выделилось 6
г меди?
|
№3. Какой разряд должен пройти через раствор сернокислой
меди, чтобы на катоде отложилось 6,58
г меди?
|
№4. За сколько времени полностью израсходуется медный анод,
размеры которого 100*50*2 (мм3), при условии. Что ток в ванне 3,0
А?
|
№5. При электрическом способе получения никеля расходуется
10кВт энергии на 1 кг. Электрохимический эквивалент никеля 3*10-7
кг/Кл.
|
№6. Сколько алюминия выделятся при затрате 1 кВт/ч
электрической энергии, если электролиз ведется при напряжении 5,0 В. КПД
установки 80%?
|
№7. Найдите электрохимический эквивалент 30г железа, если
при электролизе за 8 мин по проводу протекает ток силой 10мА.
|
3.
Справочный материал
Таблица
Электрохимический эквивалент, мг/Кл или 10-4
кг/Кл
Вещество
|
Валентность
|
k
|
Алюминий
|
3
|
0,0932
|
Бром
|
1
|
0,8282
|
Водород
|
1
|
0,01045
|
Железо
|
3
|
0,1929
|
Золото
|
3
|
0,6812
|
Кислород
|
2
|
0,0829
|
Медь
|
1
|
0,6588
|
Медь
|
2
|
0,3294
|
Натрий
|
1
|
0,2383
|
Никель
|
2
|
0,3041
|
Никель
|
3
|
0,2027
|
Олово
|
2
|
0,6150
|
ОН-группа
|
1
|
0,1763
|
Платина
|
4
|
0,5058
|
Ртуть
|
1
|
2,0789
|
Свинец
|
2
|
1,0736
|
Сера
|
2
|
0,1661
|
Серебро
|
1
|
1,1179
|
Хлор
|
1
|
0,3674
|
Цинк
|
2
|
0,3388
|
Приложение
к практической работе № 11
«Решение
задач на определение электрохимического эквивалента».
Ответы к задачам
для самостоятельного решения
№
задачи
|
Ответ
|
1
|
m=0,005кг
.
|
2
|
I=60,6 A
|
3
|
|
4
|
|
5
|
U=10,8B
|
6
|
m=0,054 кг.
|
7
|
m=kIt ,
k=m/(It), 0.00625 кг/Кл = 6.25 г/Кл
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.