Laboratoriya ishi №15 — Misning elektrokimyoviy ekvivalenti

1. Qurilmadan foydalanish yo'riqnomasi

Tajriba uchun jihozlar, ulash tartibi va xavfsizlik qoidalari.

Kerakli jihozlar

Laboratoriya universal tok manbai
Ampermetr
Sekundomer (lahza o'lchagich)
Mis elektrodlar (katod va anod)
Mis kuporosi (CuSO₄) eritmasi
Elektron tarozi
Kalit
Silindrsimon shisha idish
Ulash simlari

Xavfsizlik qoidalari

Eritma bilan ishlaganda qo'l va kiyimni ehtiyot qiling.
Eritmani ichish yoki teriga tekkizish mumkin emas.
Zanjir ishlayotganda elektrodlarga qo'l tegizmang.
Elektron tarozini nam elektrod bilan ishlatmang.
Tajriba tugagach tok manbani o'chiring va jihozlarni tozalang.

2. Nazariy qism

Elektroliz va Faradey qonuni.

Elektrolit eritmasidan elektr toki o'tganda elektrodlarda modda ajralib chiqish hodisasi elektroliz deyiladi. Mis kuporosi (CuSO₄) eritmasidan tok o'tganda katodda (manfiy elektrod) mis ajralib chiqadi.

Faradeyning birinchi qonuni: elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqqan moddaning massasi tok kuchi va tokning o'tish vaqtiga to'g'ri proporsional.

m = k·I·t(1)m — ajralgan modda massasi, I — tok kuchi, t — vaqt, k — elektrokimyoviy ekvivalent.

Elektrokimyoviy ekvivalent — elektrolitdan 1 kulon elektr zaryadi o'tganda elektrodda ajralib chiqadigan modda massasi.

k = ΔmI·t(2)Bu yerda Δm = m₂ − m₁ — katodga o'tirgan mis massasi.

Misning nazariy elektrokimyoviy ekvivalenti: k = 3.294×10⁻⁷ kg/C (yoki 0.3294 mg/C).

3. Ishni bajarish tartibi

Katodni tortib, elektroliz o'tkazib, yana tortib, k ni hisoblang.

1. Katodni tortish (m₁)2. Elektroliz3. Katodni tortish (m₂)4. Hisoblash

Elektrolitik vanna

Tok, A:1.0 A

Vaqt:15:00

Boshqaruv va o'lchovlar

Elektron tarozi

—

Sekundomer

00:00

0 ta

Natijalar jadvali

№	m₁, g	m₂, g	Δm, g	I, A	t, s	k, ×10⁻⁷ kg/C
Tajriba boshlanmagan.

k̄

—

Δk̄

—

χ = Δk̄/k̄·100%

—

k (nazariy)

3.294

4. Mustaqil hisoblash

Elektrolizni o'tkazing, tarozidan massalarni o'qing va k ni mustaqil hisoblang.

Elektrolitik vanna

Tok, A: 1.0 A

Vaqt: 15:00

Boshqaruv

Elektron tarozi

—

00:00

Hisob-kitob jadvali

№	m₁,g	m₂,g	Δm,g	I,A	t,s	k = Δm/(I·t), ×10⁻⁷
1
2
3

k̄ — o'rtacha, ×10⁻⁷

4. Nazorat savollari

Quyidagi savollarga avval mustaqil javob bering, so'ngra namunaviy javob bilan solishtiring.

1Elektrolit deb nimaga aytiladi?▼

Namunaviy javobEritmasidan yoki suyuqlanganida elektr toki o'tkazadigan moddalarga elektrolit deyiladi. Masalan, tuzlar, kislotalar va ishqorlar eritmalari elektrolit hisoblanadi.

2Elektrolitik dissotsiatsiya nima?▼

Namunaviy javobElektrolitning erituvchida ionlarga parchalanish hodisasi elektrolitik dissotsiatsiya deyiladi. Masalan: CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄²⁻.

3Elektroliz hodisasi qanday sodir bo'ladi?▼

Namunaviy javobEritma orqali tok o'tkazilganda musbat ionlar (kationlar) katodga, manfiy ionlar (anionlar) anodga qarab harakatlanadi. Katodda kationlar elektronlarni qabul qilib neytral atomlarga aylanadi (reduktsiya), anodda esa elektronlar beriladi (oksidlanish).

4Elektroliz jarayonida katod va anodda qanday hodisalar yuz beradi?▼

Namunaviy javobKatodda: Cu²⁺ ionlari 2 ta elektron qabul qilib mis atomlariga aylanadi (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu) — mis ajraladi. Anodda: mis atomi 2 ta elektron beradi (Cu → Cu²⁺ + 2e⁻) — mis eriydi.

5Faradeyning birinchi qonunini ta'riflang.▼

Namunaviy javobElektroliz vaqtida elektrodda ajralgan modda massasi tokning kuchiga va o'tish vaqtiga to'g'ri proporsional: m = k·I·t.

6Faradeyning ikkinchi qonuni nimani ifodalaydi?▼

Namunaviy javobBir xil zaryad o'tganda turli moddalarning ajralgan massalari ularning kimyoviy ekvivalentlariga proporsional. Ya'ni k = M/(F·n), bu yerda M — molyar massa, F — Faradey doimiysi, n — valentlik.

7Elektrokimyoviy ekvivalent nima?▼

Namunaviy javobElektrolitdan 1 kulon elektr zaryadi o'tganda elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massasi — bu elektrokimyoviy ekvivalent (k). Birligi: kg/C.

8Elektrokimyoviy ekvivalent qanday birlikda o'lchanadi?▼

Namunaviy javobSI tizimida elektrokimyoviy ekvivalentning birligi — kg/C (kilogramm/kulon). Amaliyotda ko'pincha mg/C yoki g/C ishlatiladi.

9Nima uchun tajribadan oldin va keyin elektrod massasi o'lchanadi?▼

Namunaviy javobElektroliz davomida katodga mis o'tiradi. m₁ (oldingi) va m₂ (keyingi) ning farqi Δm = m₂ − m₁ katodga ajralgan mis massasini beradi — bu k ni hisoblash uchun kerak.

10Tajribada tok kuchi yoki vaqt ortsa, katodga ajraladigan mis massasi qanday o'zgaradi?▼

Namunaviy javobm = k·I·t formulasiga ko'ra, tok kuchi yoki vaqt ortsa, ajraladigan mis massasi ham proporsional ravishda ortadi.

11Tajriba davomida qanday o'lchash xatolari yuz berishi mumkin?▼

Namunaviy javobTarozining aniqligi bilan bog'liq xatolik; ampermetr ko'rsatishidagi xato; sekundomer aniqligi; elektrodning quritilmasligi (nam qoldiq); tok kuchining tajriba davomida o'zgarishi; eritmaning konsentratsiyasi kamayishi.

12Ushbu laboratoriya ishidan qanday xulosa chiqarish mumkin?▼

Namunaviy javobTajriba Faradey qonunini tasdiqlaydi: katodga ajralgan mis massasi tok kuchi va vaqtga to'g'ri proporsional. Tajribada olingan k qiymati nazariy qiymat (3.294×10⁻⁷ kg/C) ga yaqin chiqadi, farq esa asbob xatoliklari va tajriba sharoitlari bilan izohlanadi.

← Barcha laboratoriya ishlari