การแยกสลายด้วยไฟฟ้า

1. 2.จัดตั้งอุปกรณ์ดังรูปที่ 3 (ปฏิบัติการเคมีทั่วไป 2 ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ สจพ.) โดยงอลวดทองแดง และลวดนิโครมจากนั้นนำมาสอดที่ปลายบิวเรตที่คว่ำอยู่ในบีกเกอร์ขนาด 250 ลบ.ซม. โดยให้ปลายลวดทองแดงเสมอกับลวดนิโครม

2. 4.ดูดสารละลายกรดในบีกเกอร์ให้เข้ามาอยู่ในบิวเรต โดยการไขก๊อกปิดเปิดของบิวเรต แล้วใช้ลูกยางดูดสารละลายจนกระทั่งระดับสารละลายกรดในบิวเรตขึ้นไปสูงประมาณขีดปริมาตร 45-50 ลบ.ซม. บันทึกระดับที่แน่นอนของสารละลายกรดในบิวเรต

3. วิธีการทดลอง

3.1. 1.นำลวดทองแดงและลวดนิโครมมาขัดให้สะอาดด้วยกระดาษทราย แล้วนำไปชั่งให้รู้น้ำหนักที่แน่นอน บันทึกน้ำหนักไว้

3.2. 3.เติมสารละลาย 0.5 M sulfuric acid 150 ลบ.ซม. ลงในบีกเกอร์

3.3. 5.ใช้คลิปที่ต่อเข้ากับขั้วลบของเครื่องจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงคีบเข้าที่ลวดนิโครม และคลิปที่ต่อผ่านแอมป์มิเตอร์คีบเข้าที่ลวดทองแดง(ดังรูปที่ 3)

3.4. 6.จ่ายไฟให้กับระบบ พร้อมเริ่มจับเวลาทันที

3.5. 7.ปรับปุ่มของตัวต้านทานที่ปรับค่าได้จนเข็มของแอมป์มิเตอร์อ่านค่าได้ 200 mA ในขั้นนี้จะสังเกตเห็นก๊าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นที่ลวดนิโครม(และเมื่อเวลาผ่านไปมากขึ้นอาจจะพบว่ามีตะกอนทองแดงเกิดขึ้นด้วย

3.6. 8.ปล่อยให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปพร้อมทั้งคอยควบคุมกระแสไฟฟ้าให้คงที่ โดยการปรับตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ หลังจากที่เก็บก๊าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นในบิวเรตได้ปริมาตรประมาณ30-35 ลบ.ซม. แล้ว ให้หยุดทำการทดลอง(ในช่วงนี้สารละลายจะมีสีฟ้าอ่อน)โดยการปิดแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง พร้อมทั้งหยุดจับเวลา

3.7. 9.อ่านระดับของสารละลายที่เหลืออยู่ในบิวเรต วัดความสูงของสารละลายที่เหลือในบิวเรตโดยใช้ไม้บรรทัด และเวลาที่ใช้ทำการทดลอง บันทึกผลการทดลองที่ได้

3.8. 10.ปลดปากคลิปที่คีบขั้วทั้งสองออก นำลวดทองแดงไปล้างน้ำให้สะอาด แล้วเช็ดให้แห้ง นำลวดทองแดงเส้นนี้ไปชั่งให้รู้นำหนักที่แน่นอน บันทึกผลการทดลอง

3.8.1. 12.ทำการทดลองซ้ำในข้อที่ 1-9 อีกครั้ง โดยใช้ลวดทองแดงเส้นเดิมแต่เปลี่ยนสารละลาย 0.5 M sulfuric acid ใหม่

3.9. 11.วัดอุณหภูมิ และความดันของห้องปฏิบัติการในขณะทำการทดลอง จดบันทึกไว้

3.10. 13.คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้

3.11. 14.คำนวณหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงจากปริมาตรก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น

3.12. 15.หาความผิดพลาดร้อยละของน้ำหนักอะตอมทองแดงที่ได้ในการคำนวณจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ และปริมาตรก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น โดยเทียบกับน้ำหนักอะตอมทองแดงตามค่าจริง ซึ่งมีค่าเท่ากับ 63.55

4. วัตถุประสงค์

4.1. เพื่อศึกษาวิธีการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของน้ำ

4.2. เพื่อหาน้ำหนักอะตอมของทองแดงโดยวิธีทางการแยกสลายด้วยไฟฟ้า

5. อุปกรณ์และสารเคมี

5.1. สารเคมี

5.1.1. กรดซัลฟุริก ความเข้มข้น 0.5 M (0.5 M sulfiric acid)

5.2. อุปกรณ์

5.2.1. บีกเกอร์ขนาด 250 ลบ.ซม.

5.2.2. กระบอกตวง 50 ลบ.ซม.

5.2.3. บิวเรตขนาด 50 ลบ.ซม.

5.2.4. ขั้วไฟฟ้าทำด้วยลวดนิโครมที่มีหลอดหุ้ม

5.2.5. ขั้วไฟฟ้าที่ทำด้วยทองแดง

5.2.6. นาฬิกาจับเวลา

5.2.7. แอมป์มิเตอร์ 100 x 2 mA พร้อมกับตัวต้านทานที่ปรับค่าได้(variable resistor)

5.2.8. เครื่องจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง

5.2.9. ไม้บรรทัด