I
t
m1
m2
Δm
M
kteor
kobl∓u(kobl)
Fobl∓u(Fobl)
[mA]
[min]
[g]
[g/mol]
10-6[g/C]
[C/mol]
270
40
73,6930
73,9084
0,2154
63,546
329
332∓2,3
95 700∓660
Obliczenia:
· Obliczono masę miedzi wydzielona na elektrodzie:
∆m=m2-m1=73,9084-73,6930=0,2154[g]
· Obliczono doświadczalną wartość równoważnika elektrochemicznego:
∆m=koblIt
kobl=∆mIt=0,2154[g]270∙10-3[A]∙40∙60[s]=3,32∙10-4gAs=3,324∙10-4[gC]
· Obliczono doświadczalną wartość stałej Faradaya:
Fobl=Mwkobl=63,546[g/mol]2∙3,32∙10-4[gC]=95 700Cmol
· Obliczono niepewności pomiaru:
niepewność pomiaru masy: um=10-4[g]√3=0,58∙10-4[g]
niepewność pomiaru czasu: ut=Δt3=10[s]3=5,8[s]
klasa amperomierza: 0,5
zakres amperomierza: 300[mA]
niepewność pomiaru natężenia prądu:
ΔI=0,5∙300[mA]100=1,5mA=1,5∙10-3[A]
u(I)=ΔI3=1,5mA3=0,87∙10-3[A]
niepewność wyznaczenia równoważnika elektrochemicznego:
u(kobl)=[∂kobl∂∆mu∆m]2+[∂kobl∂IuI]2+[∂kobl∂tut]2=[u∆mIt]2+[-∆m∙ uII2t]2+[-∆m∙ utt2I]2=[0,58∙10-4270∙10-3∙40∙60]2+[-0,2154∙ 0,87∙10-3(270∙10-3)2∙40∙60]2+[-0,2154∙ 5,8(40∙60)2∙270∙10-3]2=1,3∙10-6[gC]
niepewność wyznaczenia stałej Faradaya:
u(Fobl)=[∂Fobl∂koblukobl]2=[-M∙ ukoblkobl2w]2=-63,546gmol∙ 1,3∙10-6gC3,324∙10-4gC2∙22=374[Cmol]
Wnioski:
· Stała Faradaya wyznaczona na podstawie doświadczenia odbiega nieznacznie od wartości teoretycznej:
95 700-374 > 96485
Na podstawie uzyskanych wyniku wnioskować można, że przyczyną rozbieżności miedzy wartością doświadczalną a wartością tablicową jest użycie mniej dokładnych przyrządów.
lukaszzychzych