К., Касенова Н. Б. Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар
жүктеу/скачать 2,71 Mb.
|
Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар методичка
| 1 заң.
Электродтан бөлінген немесе ерітіндіден өткен зат массасы m ерітіндіден өткен электрдің Q санына пропорционал m = ∙ Q мұндағы – электрохимиялық эквивалент; бірліктің электр санынан өткен кездегі зат массасын көрсетеді. [г /Кл] немесе [г /А∙сағ]; немесе [кг /Кл] және [кг /А∙сағ]. Электрохимиялық эквивалент электр санына тәуелді Q = I∙ t эквиваленттік массамен МЭ және Фарадей санымен F байланысты. Сондықтан электролиздің бірінші заңын былай өрнектеуге болады . мұндағы I – тоқ күші, А; t – уақыт, с (сағ). Егер электролиз кезінде электродтарда қосымша процестер жүрсе, осы заттардың бөлінуіне кететін жалпы электр санының мөлшері (%) осы заттың тоқ шығымы деп аталады. , мұндағы Вi – тоқ бойынша шығым ; Qi – заттың айналуына кететін электр саны i–заттың; Q –электролит арқылы өткен электрдің жалпы саны. Тоқ бойынша шығымды шын бөлінген заттың массасы (mпрак) және теориялық есептелген массамен өрнектеледі (m теор): Вт= mпракт∙100 / mтеор. немесе 2 заң Әртүрлі химиялық қосылыстардың электролизі кезінде электролит ерітіндісінен өткен бірдей электр сандары заттың эквивалентті массасын бөледі. немесе : : : … = : : : …. = : : : … Электролиз үзіліссіз жүруі үшін эдектродты реакциялардың тепе-тең потенциалдарының айырмашылығын көтеретін, электрлік тоқтың белгілі бір кернеуін ұстап тұру қажет. Электролиз жүруі мүмкін ең төменгі кернеу ыдырау кернеуі деп аталады, ол гальваникалық элементтің ЭҚК ұқсас есептеледі Е = (+) - (-). ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ Реактивтер мен құралдар: Калий йодиді KI, крахмал клейстері, фенолфталейн, натрий сульфаты Na2SO4, мыс сульфаты CuSO4, бейтарап лакмус ерітіндісі, көміртек электроды, U –тәрізді түтікше, штатив Тәжірибе №1.Калий йодиді ерітіндісінің электролизі. U –тәрізді түтікшені штатив қыстырғышына бекітіп, оған шамамен жартысына дейін бірнеше тамшы крахмал клейстерін және 2-3 тамшы фенолфталеин ерітіндісін қосып, калий йодиді ерітіндісімен толтырады. Түтікшенің екі жақ шетіне көміртекті электродты қойып, тұрақты электр тоғын қосады. Анод және катод ерітінділерінің түсін байқаңдар. Катодта ерітінді реакциясы қандай және анодта не байқалады? 1 және 2 кестелерді пайдаланып, KI сулы ерітіндісінің электролиз схемасын құрастырамыз. Өз байқауларыңды жазыңдар. Тәжірибе №2. Натрий сульфаты ерітіндісінің электролизі. Электролиз үшін U – тәрізді түтікшеге бейтарап лакмус (көгілдір) ерітіндісі қосылған натрий сульфаты ерітіндісін құяды. Тоқты қосып, 1-2 мин кейін электродтағы ерітіндінің түсінің өзгеруін бақылаңдар. Катод және анод ерітінділерінде реакция қандай? 1 және 2 кестені пайдаланып натрий сульфатының сулы ерітінділерінің электролиз схемасын құрастырыңдар. Реакция ортасын көрсетіңдер (рН). Тәжірибе №3. Мыс сульфаты ерітіндісінің электролизі. U – тәрізді түтікшеге мыс сульфаты ерітіндісін құямыз. Көміртекті электродтарты пайдаланып, 4-5 минут тоқты өткізеді. Электродтарда не бөлінеді? Ерімейтін анодпен мыс сульфаты ерітіндісінің электролиз схемасын құрастырыңдар. Тәжірибе №4. Еритін анодпен электролиз Алдағы тәжірибедегі электролиз кезіндегі полюстерді ауыстырады, яғни электродты алдағы тәжірибедегі қалған мысты оң полюске қосып, ол арқылы электр тоғын өткізіңдер. Анодта мыстың еруін бақылаңдар. Мысты анодта (еритін) мыс сульфатының сулы ерітіндісінің электролиз схемасын құрастырыңдар. Қолданылатын тұздардың сулы ерітінділерінің электролизі кезінде катодты және анодты процестердің ерекшелігі туралы қорытынды жасаңдар. Электролиздің практикалық қолданылуы әртүрлі. Келесі тәжірибеде қорғаныш металл жабындарын алуымен танысасыңдар. Тәжірибе №5. Гальваникалық жабындарды алу. Сурет 13.2 Гальваникалық жабынды жағуға арналған құрылғы схемасы 1-гальваникалық монша/электpолизеp/; 2-катодтар; 3 - анодтар; 4 - ползункті реостат; 5-тұрақты тоқ көзі; 6-байланыс кілті; 7-ампеpметp /миллиампеpметp/; 8-вольтметp. Оқытушыдан тапсырма алып, сәйкес электролит және жұмыс уақытың таңдап, тәжірибені орындауға кірісу. Гальваникалық моншаның жұмыс уақыты және электролиттік құрамы келесідей: Цинкті Мысты Никельді ZnSO4∙ 7H2O - 215г/л CuSO4∙5H2O -250г/л NiSO4∙7H2O -220г/л Al2(SO4)3 ∙18H2O -30г/л H2SO4 -75г/л Na2SO4∙10H2O -30г/л Na2SO4∙10H2O-50-100г/л C2H5OH -8-10г/л H3BO3 -5 г/л Декстpин - 10г/л NaCl -10 г/л pН = 3,8-4,4 pН = 1,2-1,5 pН = 5,0-5,2 Дк = 1-1,5 А/дм2 Дк = 1-1,5 А/дм2 Дк = 1 А/дм2 t °С - бөлме t °С – бөлме t °С - бөлме Анодтар – Zn Анодтар - Cu анодтар-Ni Берілген тоқ тығыздығы Дк бойынша үлгі ауданын екі жағынан өлшеп, тоқ күшін I есептеңдер. Үлгі бетінің электролитке енетін жағын ескеру қажет. Тоқ күшін есептеуге арналған формула: I = Дк ∙ S 3. Үлгіні натронды әкпен майсыздандыру (немесе сода). Болат үлгілерді алдын-ала тотты қағазбен тазалау. Ағып тұрған сумен жуу. (Майсыздандырылған үлгіні қолмен ұстауға болмайды) Үлгіні фильтр қағазымен кептіру. 4. Үлгіні қышқылмен (болатты – сұйылтылған H2SO4, мысты сұйылтылған HNO3) 1-2 минут жеңіл улау жүргізу және ағып тұрған сумен, кейін дистильденген сумен жуу. 5. Үлгіні электролизерге енгізу, электродтарды қосып, реостат көмегімен тоқ күшін орнатып, барлық процесс барысында реттеп отыру. Электролизді 5-10 минут жүргізу. 6. Кернеуді өшіріп, үлгіні алып, сумен жуып, фильтр қағазымен кептіру, кейін ауада екі минут кептіру. 7. Алынған жабынның сапасын белгілеу. Сәйкес металдың тығыздығын қолданып, жабын қалыңдығын есептеу және электролиз схемасын құрастыру ρZn = 7,14 г/см3 ρCu = 8,92 г/см3 ρNi = 8,90г/см3 . жүктеу/скачать 2,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|