40T.DOC

(77 KB) Pobierz
Adam Wasilewski 27

Adam Wasilewski                                                                        27.03.2002  

Rok 1 gr. 8

Wydział IiKŚ

Sprawozdanie z ćwiczenia 40

 

1.Teoria

      Elektrolit jest to roztwór zawierający oprócz cząsteczek obojętnych również jony. Źródłem jonów mogą być cząsteczki kwasów, zasad, soli, które ulegają dysocjacji (rozpadowi cząsteczek na jony) w rozpuszczalniku o dużej przenikalności dielektrycznej.

Natężenie I prądu jest wprost proporcjonalne do: 

-              natężenia pola elektrycznego E

-              powierzchni przekroju S strumienia nośników prądu

                    

                               

     Współczynnik  proporcjonalności nazywany jest przewodnością właściwą elektrolitu. Jednostką jest simens na metr, [S/m] ( simens jest odwrotnością oma). Przewodność właściwa i opór właściwy spełniają zależność.

                                                       

    Ze względu na równoczesne przenoszenie masy i ładunku, zdolność przewodzenia prądu przez elektrolity jest dużo mniejsze niż w przypadku przewodnictwa elektronowego w metalach.  Przewodność właściwa zależy od rodzaju rozpuszczanej substancji, jej stężenia, temperatury oraz rodzaju rozpuszczalnika.

    Stosunek odległości między elektrodami do powierzchni przekroju strumienia nośników prądu dla danego układu elektrod w naczyniu elektrolitycznym jest stały i nazywamy pojemnością oporową naczynia C. Jednostką C jest 1/m.

2. Cel i etapy wykonywana ćwiczenia  

       Celem ćwiczenia było wyznaczenie przewodności właściwej elektrolitu.

Pierwszym etapem ćwiczenia było wyznaczenie pojemności naczynia elektrolitycznego C. Opór elektrolitu R możemy wyznaczyć posługując się mostkiem Wheatstone’a. Układ mostkowy złożony jest z 4 oporów. Najpierw wlaliśmy do naczynia elektrolitycznego pięcioprocentowy roztwór NaCl. Następnie połączyliśmy odpowiednio obwód i zmierzyliśmy temperaturę początkową elektrolitu. Włączyliśmy obwód do prądu. Następnie przy pomocy opornicy dekadowej zmienialiśmy tak opór aby uzyskać najmniejszą wartość natężenia prądu. Na podstawie uzyskanych wyników sporządziliśmy wykres zależności natężenia od oporu. Po wyłączeniu zasilacza zmierzyliśmy temperaturę końcową elektrolitu. Na podstawie uzyskanych wyników obliczamy pojemność oporową naczynia elektrolitycznego C.

              Drugim etapem było wyznaczenie przewodności właściwej elektrolitu. Tym razem wzięliśmy do ćwiczenia piętnastoprocentowy roztwór CuSO(4). Następnie  identycznie jak z roztworem pięcioprocentowym doprowadziliśmy do uzyskania wykresu zależności natężenia do oporu. 

 

 

 

 

3. Obliczenia

a) Wyznaczanie pojemności oporowej naczynia elektrolitycznego

    

Opór RD [Ω]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

I [mA]

222,5

130

82,5

67,5

70

80

97,5

112,5

127,5

147,5

157,5

 

 

Opór

Roztworu

Temperatura roztworu [ºC]

Pojemność oporowa

R1 [Ω]

tp

tk

t1

C [m-1]

4

20,4

22,6

21,5

28,9

 

b) Wyznaczanie przewodności właściwej elektrolitu

 

Opór RD [Ω]

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

I [mA]

20,25

17,75

15,25

14

13,25

14,25

16,25

18,5

20,75

23,25

52,5

 

 

Opór roztworu

Temperatura roztworu

[ºC]

Przewodność właściwa

[S/m]

R2

tp

tk

t2

w temp. t2

σ2

w 18ºC

σ02

13

20,2

21,5

20,85

2,22

1,938

 

a) Pojemność oporowa :          

Rachunek błędu:                  ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin