Điện Phân Đồng Sunfat

Điện phân định lượng với điện cực đồng

Electrochemistry Intermediate (High School) 50 phút ~$12,00

Mục tiêu

Thực hiện điện phân định lượng dung dịch đồng sunfat dùng điện cực đồng và xác minh định luật điện phân thứ nhất của Faraday.

Bối cảnh

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.

Cảnh báo an toàn

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

PPE cần thiết

goggles gloves lab_coat

Vật liệu

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

Thiết bị

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

Quy trình

1

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

5 phút
2

Pour 200 mL of 1M CuSO₄ into the beaker.

2 phút Wear gloves
3

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

5 phút
4

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

2 phút
5

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

20 phút
6

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

5 phút
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 phút

Kết quả dự kiến

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%.

Dọn dẹp

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

Chi tiết

Danh mục
Electrochemistry
Độ khó
Intermediate (High School)
Thời gian
50 phút
Chi phí ước tính
$12,00
Số bước
7
Vật liệu
2

Thí nghiệm khác

Các Phương Pháp Chống Rỉ Sét 30 min Chế Tạo Pin Daniell 45 min Điện Phân Nước 40 min Đo Điện Thế Pin Voltaic 60 min Kiểm Tra Dãy Hoạt Động Hóa Học 30 min Mạ Điện Đồng 60 min Pin Chanh 20 min Pin Nồng Độ 45 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of Điện Phân Đồng Sunfat?
Thực hiện điện phân định lượng dung dịch đồng sunfat dùng điện cực đồng và xác minh định luật điện phân thứ nhất của Faraday.
How difficult is Điện Phân Đồng Sunfat?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 50 minutes to complete.
What safety precautions are needed for Điện Phân Đồng Sunfat?
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 Điện Phân Đồng Sunfat?
The main materials required are: Copper(II) sulfate (CuSO₄), Copper strips (2).
What results should I expect from Điện Phân Đồng Sunfat?
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%.