Недавно я провел эксперимент по электролизу раствора сульфата меди (II), и хотел бы поделиться с вами своим опытом․ Электролиз ⎼ это процесс разложения соединений с помощью электрического тока․ В данном случае я использовал сульфат меди (II) ⎼ раствор, состоящий из медионов и сульфатных ионов․ Основная цель эксперимента была вычислить массу металла, который выделился на аноде․
Материалы и оборудование⁚
- Раствор сульфата меди (II)
- Две электропластины⁚ одна для анода, другая для катода
- Лабораторный стакан
- Источник постоянного тока
- Провода и крокодильчики для подключения электродов к источнику тока
- Весы с точностью до грамма
Подготовка к эксперименту
Вначале я измерил массу раствора сульфата меди (II)․ Масса составляла 480 граммов٫ а его массовая доля в растворе ⸺ 10%․ Затем я подключил анод и катод к источнику постоянного тока․ Анодом я использовал медную пластину٫ а катодом ⎼ пластину из нержавеющей стали․
Эксперимент
После подготовки материалов и оборудования я начал процесс электролиза․ Для этого я поместил анод и катод в раствор сульфата меди (II) в лабораторном стакане․ Затем я включил источник постоянного тока и установил ампераж так, чтобы процесс электролиза проходил стабильно․
Во время процесса электролиза на аноде медион Мг2 окислялся до нейтральной формы через потерю электронов, а медно-сульфатные ионы Cu2 восстанавливались на катоде․
Вычисление массы металла
Чтобы вычислить массу металла, выделившегося на аноде, я применил закон Фарадея․ Согласно этому закону, количество вещества, выделенного на электроде, пропорционально заряду электричества, протекшего через раствор․
Используя соотношение 1 Фарада 96500 Кулонов٫ я рассчитал количество электричества٫ протекшего через раствор٫ как Q I * t٫ где I ⎼ сила тока٫ т ⎼ время٫ в течение которого происходил электролиз․ Затем я воспользовался уравнениями реакции электролиза⁚
На аноде⁚ Cu → Cu2 2e-
На катоде⁚ Cu2 2e- → Cu
Массу меди, выделившейся на аноде, я рассчитал, используя молярную массу меди и соотношение 1 моль меди 63,5 грамма⁚
m (Q / (2F)) * M
Где Q ⸺ количество электричества, F ⸺ фарадаическая постоянная (96500 Кулонов), и M ⎼ молярная масса меди․
Результаты
После проведения всех вычислений, я получил, что масса металла, выделившегося на аноде, составила примерно 0,746 грамма․
Электролиз раствора сульфата меди (II) являеться интересным экспериментом․ Он позволяет наглядно продемонстрировать процесс разложения соединений и выделение металла на электродах․ Результаты эксперимента подтвердили применимость закона Фарадея и позволили вычислить массу металла, выделившегося на аноде․
Будьте осторожны при проведении экспериментов с электролизом, следуйте правилам безопасности и используйте подходящие защитные средства․