Зертханалық жұмыс №9 «Бір валентті ионның зарядын өлшеу». Физика, 10 сынып, дидактикалық материал.

Зертханалық жұмыс №9. «Бір валентті ионның зарядын өлшеу».

 Жұмыс мақсаты – Фарадей санын және электронның зарядын анықтау.

 Керекті құралдар: электрлік қауыз, ток көзі, секундомер.

Электролиз заңы

 Бір валентті ионның заряды Ze болсын, мұнда е – элементар заряд, Z – ионның валенттілігі немесе электрондар саны. Электродқа берілген заряд

 q = n∙Z∙e,                                     (1)

 мұнда n – атом саны.

 Электродта бөлінген заттың массасы:

 М = n∙m,                                      (2)

 мұнда m – бір ионның массасы.

 (1) және (2) теңдеуден аламыз

 М=  ∙q.                                 (3)

 Кез-келген атомның бір моль зат мөлшерінде атомдар саны тең болады: N = N_A,

N_А = 6,023· 10 моль (Авогадро саны).

 Сонда ионның массасы:

            m=,                                              (4)

мұнда μ – молярлық масса.

 (4) және (3) теңдеулерден аламыз:

 М =                                     (5)

 Шама

 ,                                         (6)

 Бір валентті ионның заряды электон зарядының абсолют мәніне тең болады. Сондықтан электрон заряды төмендегі теңдеумен есептеуге болады.

 е = .                                     (7)

 Жұмыс барысы

 1. Катод ретінде қолданылатын мыс пластинканы 10 минут электрпешінде кептіріп, таразда тарту керек. Өлшенген М₁ массаны 1-кестеге жазыңыз.

 2. Анод пен катодты шыны қауызға орналастырыңыз. Ток көзінің теріс клемасына катодты, оң клемасына анодты жалғаңыз.

 3. Ток көзі мен секундомерді бір уақытта қосыңыз. Токты электролит арқылы 30 минут өткізіңіз.

 4. Ток көзі мен секундомерді өшіріңіз. Катодты электпешінде кептіріп таразыда М₂ массасын анықтаңыз. М₁–М₂ массаларының айырымын анықтап кестеге жазыңыз.

 5. (7) теңдеу арқылы электронның зарядын анықтаңыз. ( =63,510^-3 кг/моль)

Рис. 1

 Есептелген мәндерді кестеге жазыңыз.

 Теориялық сұрақтар

• Бірінші және екінші типті өткізгіштер деп қандай өткізгіштерді айтамыз?

................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................

• Элктролиз заңын тұжырымдаңыз.

................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................

• Фарадей саны мен заттың электрохимиялық валенттілік арасында қандай байланыс бар? Фарайдей санының физикалық мағынасын түсіндіріңіз.

................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................   4. Қауыз арқылы айнымалы ток өткізу арқылы заттың электрохимиялық валенттілігін анықтауға болады ма?

................................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................

 5.   Бұл жұмыста қателіктің болу себептерін көрсетіңіз.

 .................................................................................................................................................................

 .................................................................................................................................................................