86
t
I
M
k
(8)
Егер М –ді миллиграммен, І – ді ампермен, ал t – секунд деп есептесек,
онда электрохимиялық эквивалент
кл
мг
- мен ӛлшенеді. (6) формуладан мынаны
табамыз:
Nek
Z
A
(9).
Сонда
Z
A
- шамасы заттың химиялық эквивалентті деп аталады.
Химиялық эквивалент химиялық қосылыстарда 1,0078 г.сутегінің орнына
жҥретін, берілген элементтің граммен алынған массасына сан жағынан тең
келетін ӛлшемсіз шама.
Егер бір заттың
Z
A
грамын алсақ, сонда заттың сан мӛлшері грамм-
эквивалент болады.
(5) теңдеуден Фарадейдің екінші заңын аламыз. Заттың химиялық
эквиваленттері олардың электрохимиялық эквиваленттеріне пропорционал.
F
Ne
- тҧрақты шама Фарадей саны деп аталады. Сонда (5) теңдеуді былай
етіп жазуға болады.
q
Z
A
F
M
1
(10)
Осыдан, егер заттың бір грамм-эквиваленті бӛлініп шықса, яғни сан
жағынан алғанда
Z
A
M
1
- масса бӛлініп шықса, онда заряд сан жағынан
F
q
-
ке тең болу керек.
Сонымен сан жағынан Фарадей санына тең электр заряды арқылы
ӛткенде, электродта заттың бір грамм-эквиваленті бӛлініп шығады. (9)
теңдеуден мынаны табамыз:
k
Z
A
F
(11)
Ионның ең кіші е заряды бір валентті ионның зарядына сәйкес деп,
электронның зарядын мынадай формуламен есептеуге болады.
A
N
F
е
(12)
Ӛлшеу әдісі.
Шыны ыдысты CuSO
4
сҧйығымен толтырып оған мыс электродтар анод
пен катодты салады. Катодтың
1
M
массасын техникалық таразымен ӛлшейміз.
Токты қосып, реостат R кӛмегімен ток шамасын 1,5 А – ге келтіреді де,
секундомерді қосады. Токты 30-40 мин. жібереді. Осы уақыт аралығында
реостаттың кӛмегімен тҧрақты ток кҥшін ҧстап тҧру қажет. Токты ажыратып,
катодты аламыз да, кептіреміз. Содан кейін оның
2
M
массасын анықтаймыз.
Массалар айырымы бізге катод массасының М ӛсімшесін береді. (8)
формула бойынша электрохимиялық эквивалент шамасын есептейді. Ал, (11)
87
формуладан, Фарадей санын табады. К – ның мәнін кг/кл – мен аламыз, CuSO
4
қосындысында мыс екі валентті: мыстың грамм массасы
,
54
,
63
г
А
.
2
Z
(11) формуладан электрон зарядын есептейді.
Эксперимент нәтижесінде Фарадей санын және электрон зарядын
анықтауда
Берілген мәндерді жазып аламыз.
кг
г
A
3
10
*
54
,
63
54
,
63
2
Z
1
23
10
*
023
,
6
моль
N
A
гр
M
20
1
гр
M
21
2
с
мин
t
1800
30
кг
гр
M
001
,
0
1
20
21
t
I
M
k
*
k
Z
A
F
*
A
N
F
l
с
А
кг
с
А
кг
k
*
/
10
*
37
,
0
2700
001
,
0
1800
*
5
,
1
001
,
0
6
5
6
3
6
3
10
*
86
,
0
10
*
74
,
0
10
*
54
,
63
10
*
37
*
2
10
*
54
,
63
F
Кл
N
F
l
A
19
23
3
10
*
4
,
1
10
*
023
,
6
10
*
9
,
85
Шыны ыдысты CuSO4 сҧйықтығымен толтырып оған мыс электродтар
анод пен катодты салдық. Катодтың
1
M
массасын техникалық техникалық
таразымен ӛлшедік. Токты қосып реостат R кӛмегімен ток шамасына 1,5 А
келтіріп, секундамерді қостық. Токты 30 мин бойы жібердік. Осы уақыт ішінде
реостаттың кӛмегімен тҧрақты ток кҥшін ҧстап тҧрдық. 30 минуттан соң токты
ажыратып, катодты алып кептірдік. Содан кейін оның
2
M
массасын ӛлшедік.
Массалар айырымы бізге катод массасының М ӛсімін берді. Сосын мын
формула арқылы:
t
I
M
k
*
.Электрохимиялық массасын есептедік. Және
k
Z
A
F
*
формуласы арқылы Фарадей санын таптық. Ең соңында
A
N
F
l
формуласы арқылы электрон зарядын есептедік. Қорытынды: Фарадей санының
және электрон зарядының теориялық мәндерін тәжрбие негізінде анықтадық.
Әдебиеттер:
1. Кенжалиев Д.И. «Электродинамика және арнаулы салыстырмалық
теориясы» Орал – 2007.
2. С.Э.Фриш және А.В.Тиморева «Жалпы физика курсы» ІІ т.
Достарыңызбен бөлісу: |