Comment mesurer d'Avogadro Nombre dans le laboratoire

mélanges de produits chimiques et les réactions chimiques nécessitent l'utilisation d'une unité donnée connue comme la taupe . Une mole est constitué de 6,022 x 10E23 sous-unités où E désigne un exposant. Par exemple, une mole d' eau contient de 6,022 x 10E23 molécules d'eau . Le nombre a été proposé par le chimiste italien Amedeo Avogadro en 1811 et est devenu connu comme le nombre d'Avogadro . En 1827 , Robert Brown a fourni la première preuve expérimentale soutenant le nombre d'Avogadro par simple électrolyse . Vous pouvez concevoir un test similaire à déterminer expérimentalement le nombre d'Avogadro pour 1 mole de cuivre . Choses que vous devez
alimentation DC Photos Connexion fils avec des pinces crocodiles
Zinc bande métallique
bande de métal de cuivre
Balance analytique précise à 0,0001 g
laine d'acier
1 M 250 ml de bécher de l'acide sulfurique
laboratoire ou du ruban adhésif
Goggle
gants en latex ou en nitrile
Calculatrice
70 pour cent d'alcool isopropylique
minuterie
Voir Instructions Photos électrolyse
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Nettoyez la bande de cuivre et la bande de zinc pour éliminer les résidus d'huile et d'oxydes à l'aide de laine d'acier. Métal développe souvent une fine couche d'oxyde recouvrant la surface extérieure , et huiles pour la peau pouvait inhiber l'électrolyse. Une fois que le métal est propre, il peut être nettoyé avec de l'alcool et on la laisse sécher . Les bandes métalliques ne doivent pas être en contact avec la peau , après qu'il a été nettoyé .
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Déterminer le poids en grammes de la bande de cuivre . Le poids de la bande de cuivre doit être enregistrée et sera utilisée pour calculer les atomes de cuivre transférés lors de l'électrolyse .
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Verser 200 ml d'acide sulfurique dans le bécher de 250 ml . L'acide sulfurique est extrêmement corrosif et il faut être prudent .
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Attacher zinc et cuivre à fils de connexion à l'aide des pinces crocodiles . Les deux bandes métalliques sont ensuite placés dans de l'acide sulfurique et fixés avec du ruban adhésif . Les bandes métalliques ne doivent pas être en contact avec l'autre ou les parois du bécher .
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Fixer les fils de raccordement à l' alimentation en courant continu . Le fil attaché à la bande de zinc est relié à la cathode ( - ) et le fil attaché à la bande de cuivre est fixé à l'anode ( +) de
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Commencez par électrolyse réglage de la puissance . approvisionnement à 0,5 ampères . Il est important de commencer l'enregistrement du temps électrolyse commence et quand elle finit. Vous pouvez enregistrer des données pour une période comprise entre cinq et dix minutes .
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Retirer la bande de cuivre après que l'alimentation a été coupée . La bande de cuivre devrait être autorisé à sécher à l'air complètement. Serviette séchage de la bande modifierait le poids et ne doit pas être fait . Après la bande de cuivre est complètement sec, puis peser et enregistrer le poids de gramme .
Calcul le nombre d'Avogadro
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Déterminer le nombre de Coulombs lors de l'électrolyse . Ceci est déterminé par la conversion ampères en Coulombs en utilisant les ampères formule x Temps (secondes) . La valeur déterminée dans cette expérience en utilisant 0,5 ampères pendant 10 minutes est de 0,5 ampères x 6000 s est égal à 3000 Coulombs .
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Calculer le nombre d'électrons de cuivre transférés lors de l'électrolyse . Les électrons sont calculés en divisant Coulombs par 1.602 x 10E- 19 , la charge d'un électron unique . Par conséquent 3000 Coulombs /1.602x10E - 19 est égale à 1.873 x 10E22 . Parce que les transferts chaque atome de cuivre deux électrons au cours de l'électrolyse , ce serait l'équivalent de 9,365 x 10E21 atomes de cuivre , la moitié du nombre d'électrons .
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Calculer le nombre de moles de métal de cuivre perdu du bande de cuivre lors de l'électrolyse . Ceci est déterminé à partir de la variation de poids mesurée avant et après électrolyse divisée par le poids atomique ( 63,546 g par mole ) de cuivre . Par exemple 0.0105g cuivre calculerait à 1.011g /63.546 g par mole ou 1,591 x 10E- 2 mole de cuivre transféré lors de l'électrolyse .
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Déterminer la valeur expérimentale pour le nombre d'Avogadro en divisant les atomes de cuivre par les moles de cuivre . La valeur de l'exemple donné serait 9,365 x 10E21 /1,591 x 10E- 2 et égale à 5.886 x 10E23 .