อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต

อิเล็กโทรลิซิสเชิงปริมาณด้วยขั้วไฟฟ้าทองแดง

Electrochemistry Intermediate (High School) 50 นาที ~$12.00

วัตถุประสงค์

ทำอิเล็กโทรลิซิสเชิงปริมาณของสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตโดยใช้ขั้วไฟฟ้าทองแดงและตรวจสอบกฎข้อแรกของอิเล็กโทรลิซิสของฟาราเดย์

ความเป็นมา

When copper sulfate solution is electrolyzed with copper electrodes, copper is deposited at the cathode and dissolved from the anode. By measuring mass changes and current, Faraday's law can be verified: the mass of substance deposited is proportional to the charge passed.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Copper sulfate is toxic if ingested
  • Wear gloves when handling solutions
  • Handle electrical connections with dry hands

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

  • Copper(II) sulfate (CuSO₄) (200 mL)
    1M solution
  • Copper strips (2) (2 pieces)
    Similar size, sanded clean

อุปกรณ์

DC power supply (1-5V) Ammeter Beaker (400 mL) Wires Analytical balance Timer Sandpaper

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Sand both copper strips until shiny. Wash with distilled water and dry. Weigh each strip accurately on the analytical balance.

5 นาที
2

Pour 200 mL of 1M CuSO₄ into the beaker.

2 นาที Wear gloves
3

Connect the circuit: power supply → ammeter → anode (Cu strip) → solution → cathode (Cu strip) → power supply.

5 นาที
4

Set the power supply to give a steady current of about 0.5 A. Record the exact current.

2 นาที
5

Run the electrolysis for exactly 20 minutes, monitoring the current.

20 นาที
6

Turn off the power supply. Carefully remove both electrodes, rinse with distilled water, dry, and reweigh.

5 นาที
7

Calculate the charge passed (Q = I x t). Calculate theoretical mass deposited using Faraday's law: m = (M x Q) / (n x F). Compare with actual mass change.

8 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

The cathode should gain mass and the anode should lose approximately the same mass. At 0.5 A for 20 min: Q = 600 C, theoretical mass = (63.55 x 600) / (2 x 96485) = 0.197 g. Measured value should be within 10%.

การทำความสะอาด

Dispose of copper sulfate solution in heavy metal waste. Rinse and store copper strips. Clean the beaker and equipment.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Electrochemistry
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
50 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$12.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
2

การทดลองเพิ่มเติม

การชุบด้วยไฟฟ้าด้วยทองแดง 60 min การตรวจสอบอนุกรมกิจกรรม 30 min การวัดศักย์ไฟฟ้าเซลล์โวลตาอิก 60 min การสร้างเซลล์ดาเนียล 45 min เซลล์ความเข้มข้น 45 min แบตเตอรี่มะนาว 20 min วิธีป้องกันสนิม 30 min อิเล็กโทรลิซิสของน้ำ 40 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต?
ทำอิเล็กโทรลิซิสเชิงปริมาณของสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตโดยใช้ขั้วไฟฟ้าทองแดงและตรวจสอบกฎข้อแรกของอิเล็กโทรลิซิสของฟาราเดย์
How difficult is อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 50 minutes to complete.
What safety precautions are needed for อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต?
Key safety precautions include: Copper sulfate is toxic if ingested; Wear gloves when handling solutions; Handle electrical connections with dry hands.
What materials are needed for อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต?
The main materials required are: Copper(II) sulfate (CuSO₄), Copper strips (2).
What results should I expect from อิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต?
The cathode should gain mass and the anode should lose approximately the same mass. At 0.5 A for 20 min: Q = 600 C, theoretical mass = (63.55 x 600) / (2 x 96485) = 0.197 g. Measured value should be within 10%.