124
3 - laboratoriya ishi
FARADEY DOIMIYSINI ANIQLASH.
(
Qoʻshimcha foydalanish uchun adabiyotlar: 13, 14, 16, 17, 18, 48, 50, 55.)
Tajriba maqsadi: Elektroliz yordamida vodorod olish va uning hajmini oʻlchash.
Talab etilgan oʻzgarmas kuchlanishda elektr toʻki ishini oʻlchash.
Faradey
doimiysini hisoblash.
Qisqacha nazariya: Elektrolizda toʻk oqimini kimyoviy ajralish,
h bilan
birgalikda keladi. Ajratilgan modda miqdori elektrolit orqali oʻtgan zaryad
miqdoriga Q proporsional boʻladi. Tashilgan zaryad Faradey doimiysi F yordamida
hisoblanishi mumkin.
Bu doimiylik, elemantar zaryad e va Avagadro soni
𝑁
𝐴
orasida quyidagi bogʻliqlik bor:
𝐹 = 𝑁
𝐴
𝑒 (3.3)
Bu esa Faradey doimiysi F 1 mol elektronlarning
zaryad miqdori ekanligi
anglatadi.
44-rasm. Faradey doimiysini suvni elektroliz qilish sxemasi.
125
Ajralgan modda miqdori n va ajralgan ionlarning valentligi z ni kiriting tashilgan
zaryad uchun quyidagi bogʻliqlikni hosil qilamiz:
𝑄 = 𝑛𝐹𝑧 (3.4)
Bu tajribada Faradey doimiysi elektroliz yordamida aniq miqdordagi vodorodni
hosil qilish orqali aniqlanadi. Elektrolizda ajralgan vodorod gazi tashqi bosim P va
xona temperaturasi T da yigʻiladi.
Soʻngra uning hajmi V oʻlchanadi. Hosil boʻlgan vodorod molekulalari miqdori n
1
ideal gaz holat tenglamasi yordamida hisoblanadi:
𝑛
1
=
𝑝𝑉
𝑅𝑇
(3.5)
Bu yerda R= 8,31 J/mol K (universial doimiysi)
Har bir
𝐻
+
ioni elektrolit toʻkidagi
elektron bilan neytrallanadi, bunda vodorod
ionlarining valenti Z 1 ga teng. 1 mol
𝐻
+
ionlarini neytrallash 1 mol elektronlarni
talab qiladi va 1 mol
𝐻
2
olish uchun 2 mol elektron kerak.
Olingan vodorod
atomlarining modda miqdori
𝑛
1
talab etilgan elektronlarning mol miqdoriga togʻri
keladi.
𝑛
1
= 2
𝑝𝑉
𝑅𝑇
(3.6)
Shu paytda doimiy kuchlanish
𝑈
0
da bajarilgan ish W ham oʻlchanadi. Unda
zaryad miqdori quyidagicha aniqlanadi.
𝑄 =
𝑊
𝑈
0
(3.7)
Faradey doimiysi esa (3.4), (3.6) va (3.7) tenglamalarga koʻra quyidagicha
𝐹 =
1
2
𝑊𝑅𝑇
𝑈
0
𝑝𝑉
(3.8)
Do'stlaringiz bilan baham: