- •Изучение электропроводности жидкостей и определение электрохимического эквивалента меди
- •Изучение электропроводности жидкостей и определение электрохимического эквивалента меди
- •1 Общие сведения
- •2 Описание лабораторной установки
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
2 Описание лабораторной установки
В комплект лабораторной установки входят: ванна с водным раствором медного купороса, два электрода, амперметр и источник постоянного тока, проводники, весы, сушильный шкаф, секундомер.
Требуется соблюдать технику безопасности – ставить и вынимать электроды только при выключенном питании, не прикасаться руками к раствору электролита во время прохождения тока. Стол должен быть сухим.
На рисунке 3 изображена электрическая схема лабораторной установки. В ванну 1 с водным раствором медного купороса (CuSO4 ) опущены электроды: катод – 2 и анод – 3, с помощью проводников подсоединен амперметр – PA и источник постоянного тока – БП.
Рисунок 3 Схема электрической цепи: 1 – электролитическая ванна
с раствором медного купороса; 2 – катод; 3 – анод; PA – амперметр;
БП – источник постоянного тока
3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
3.1 При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:
- для инженерных специальностей: С. 257-258 /2/, С. 252-255 /3/;
- для неинженерных специальностей: С. 331-335 /5/.
3.2 На весах определить массу электрода с точностью до 0,01 г. Записать значение измеренной массы в таблицу 2.
3.3 Собрать электрическую цепь согласно схеме на рисунке 3 и предъявить цепь преподавателю на проверку.
3.4 Включить источник питания.
3.5 Установить регулятором силу тока 2 А.
3.6 В течение 10 минут пропускать ток через электролит.
3.7 Выключить источник питания.
3.8 Осторожно достать электрод со слоем меди и положить в сушильный шкаф для просушки.
3.9 На весах определить массу с точностью до 0,01 г. Записать полученную массу в таблицу 2.
3.10 Найти массу выделившейся меди .
3.11 После взвешивания установить электрод на место и повторить задание пунктов 3.2, 3.4-3.7 еще 2 раза. Заполнить таблицы 2 и 3.
3.12 Вычислить по полученным массам значение электрохимического эквивалента формула (8):
. (9)
3.13 Найти среднее арифметическое значение .
3.14 Определить отдельные погрешности по формуле
. (10)
3.15 Определить среднюю квадратическую погрешность по формуле:
, (11)
где n число измерений.
3.16 Определить экспериментальную случайную погрешность по формуле:
, (12)
где - коэффициент Стьюдента обеспечивающий для 3 измерений 95%-ную доверительную вероятность.
3.17 Рассчитать инструментальную погрешность , учитывая погрешности приборов г, , с:
, (13)
где - рассчитывается через класс точности амперметра :
. (14)
3.18 Из двух погрешностей и выбрать наибольшую для конечной записи
. (15)
3.19 Сравнить полученное значение k со справочным для меди (таблица 1).
3.20 Сделать выводы.
Таблица 2 Определение электрохимического эквивалента меди
№ опыта |
Обозначения физических величин |
||||||
i |
, кг |
, кг |
, кг |
I, A |
t, с |
, кг/Кл |
кг/Кл |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 Определение экспериментальной погрешности
№ опыта |
Обозначения физических величин |
|||
i |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
3 |
|
|