Kjemiske blandinger og kjemiske reaksjoner som krever bruk av en gitt enhet kjent som mol. En muldvarp består av 6.022 x 10E23 subenheter hvor E betegner en eksponent. For eksempel inneholder et mol vann 6,022 x 10E23 molekyler vann. Antallet ble foreslått av italiensk kjemiker Amedeo Avogadro i 1811 og har blitt kjent som Avogadros tall. I 1827, forutsatt Robert Brown den første eksperimentelle bevis som støtter Avogadros tall ved hjelp av enkle elektrolyse. Man kan utforme en tilsvarende test for å bestemme eksperimentelt Avogadros tall for 1 mol kobber.

Bruksanvisning

Elektrolyse

•  Rengjør kobberstrimmelen og sink stripen for å fjerne oljerester og oksider bruker stålull. Metall utvikler ofte et tynt lag av oksyd som dekker den ytre overflate, og hudfett kunne inhibere elektrolyse. Når metallet er rent, kan det tørkes av med alkohol, og tillates å tørke. Metallstrimler bør ikke ha kontakt med huden etter at den har blitt renset.

Bestem gram vekt av kobberstrimmelen. Vekten av kobberbånd bør registreres og vil bli brukt til å beregne kobberatomer overføres i løpet av elektrolysen.

•  Hell 200 ml svovelsyre i 250 ml begerglass. Svovelsyre er svært etsende og forsiktighet bør brukes.

Fest sink- og kobberbånd til ledningene ved hjelp av krokodilleklemmer. Begge metallstrimler blir deretter plassert i svovelsyre og festes med tape. Metallstrimler bør ikke ha kontakt med hverandre, eller på sidene av begerglasset.

Fest koble ledningene til DC strømforsyning. Wiren er festet til sink strimmelen er forbundet med katoden (-) terminalen og ledningen er festet til kobberskinnen er festet til anoden (+) terminalen.

Begynn elektrolyse ved å sette strømforsyningen til 0,5 ampere. Det er viktig å begynne innspillingen tiden elektrolyse begynner og når den slutter. Du kan spille inn data for en periode på mellom fem og ti minutter.

Fjern kobberstrimmelen etter at strømforsyningen er slått av. Kobberstrimmelen bør få lov til å lufttørke helt. Håndkletørking av strimmelen vil endre vekt og bør ikke gjøres. Etter kobberstrimmelen er helt tørr, og deretter veie og registrere gram vekt.

Beregning Avogadros Antall

Bestem antall Coulombs under elektrolyse. Dette bestemmes ved å konvertere Amps inn Coulombs ved hjelp av formel Amps X tid (sekunder). Verdien fastsatt i dette eksperimentet ved hjelp av 0,5 ampere i 10 minutter er 0,5 Amp x 6000 s tilsvarer 3000 Coulombs.

Beregn antall kobber elektroner overføres i løpet av elektrolyse. Elektroner er beregnet ved å dele Coulombs av 1,602 x 10E-19, anklagen for en enkelt elektron. Derfor 3000 Coulombs / 1.602x10E-19 tilsvarer 1,873 x 10E22. Fordi hver kobber atom overføringer to elektroner under elektrolyse, ville dette være tilsvarende 9,365 x 10E21 kobber atomer, en halvparten av antall elektroner.

Beregn det antall mol av kobbermetall tapt fra kobberstrimmelen under elektrolysen. Dette blir fastslått fra endringen i vekten målt før og etter elektrolyse dividert med atomvekten (63,546 g pr mol) av kobber. For eksempel 0.0105g kobber ville beregne til 1.011g / 63,546 g per føflekk eller 1,591 x 10E-2 mol kobber overført under elektrolyse.

Bestem den eksperimentelle verdi for Avogadros tall ved å dividere atomene av kobber ved antall mol kobber. Verdien for den gitte eksempel vil være 9,365 x 10E21 / 1,591 x 10E-2 og være lik 5,886 x 10E23.

Tips og advarsler

• Eksempelet som er vist i denne artikkelen, viser en 2 prosent feil for eksperimentell bestemmelse av Avogadros tall i forhold til den gitte verdi. En mer nøyaktig vurdering for Avogadros tall bestemmes ved hjelp av utstyr i stand til ekstrem nøyaktighet og presisjon. Derfor er det usannsynlig at forsøksbetingelsene vil resultere i beregne den nøyaktige tall for Avogadros tall.
• Svovelsyre er sterkt etsende. Det er viktig å bruke forsiktighet når du arbeider med svovelsyre og bruke egnet sikkerhetsutstyr. Beskyttelsesbriller og hansker skal alltid brukes når du arbeider med syrer og andre etsende stoffer. Sikkerhetsdusjer og Anskaff bør være lett tilgjengelig.