L’ESPERIENZA DI LABORATORIO Misura della costante di Faraday mediante esperimenti di elettrolisi Passaggio di corrente attraverso la soluzione: moto degli ioni disciolti in soluzione Deposizione di massa al catodo proporzionale alla carica che è circolata nel circuito costante di Faraday Cella elettrolitica: soluzione elettrolitica+2 elettrodi Soluzione elettrolitica: Soluto: 1 grammo di CuSO4(H2O)5 Solvente: acqua demineralizzata (Vtot 250 ml (matraccio), Vcella 50 ml = 5 pipettate da 10 ml )

Misurare la carica che circola Misurare la massa depositata Metodo diretto: misura il peso della spira prima e dopo l’elettrolisi Metodo indiretto: misura della variazione concentrazione della soluzione Misura della carica: Mantenendo costante la corrente nel circuito si ha semplicemente:

Misura della massa depositata: metodo diretto P2: peso della spira dopo l’elettrolisi P1: peso della spira prima dell’elettrolisi d: precisione della bilancia Ripetere ciascuna pesata due volte e su due bilance diverse per essere sicuri del valore misurato Misura della massa depositata: metodo indiretto C2: concentrazione della soluzione dopo l’elettrolisi C1: concentrazione della soluzione prima dell’elettrolisi La variazione di concentrazione si ottiene dalla variazione di assorbanza: spettrofotometro

Passaggi preliminari: 1) Spettro di assorbimento: ricerca lmax 2) Determinazione della precisione dello spettrofotometro Soluzione: Soluto: 1 grammo di CuSO4(H2O)5 Solvente: ammoniaca - Vtot = 250 ml (matraccio)

Passaggi preliminari: 1) Spettro di assorbimento: ricerca lmax L’assorbanza di una soluzione dipende dalla lunghezza d’onda (colore) della luce incidente. Per minimizzare gli errori è bene determinare dove lo spettro di assorbimento è massimo

Passaggi preliminari: 2) Determinazione della precisione dello spettrofotometro Lo spettrofotometro, come qualsiasi altro strumento, ha una precisione intrinseca. Questa la si determina effettuando misure ripetute dell’assorbanza della soluzione e calcolando la deviazione standard MEDIA DEVIAZIONE STANDARD (precisione spettrofotometro) DEVIAZIONE STANDARD DELLA MEDIA A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 Bianco

mdep= (Cmis - C’mis) Vcella = Misure di assorbanza della soluzione dell’elettrolisi Le misure vanno fatte diluendo la soluzione con ammoniaca (10 ml soluzione+20 ml ammoniaca) Prima dell’elettrolisi A1 Bianco mdep= (Cmis - C’mis) Vcella = Dopo l’elettrolisi A2

Massa dep. (metodo indiretto) Alla fine… Elettrolisi carica Massa dep. (metodo diretto) Massa dep. (metodo indiretto) F (metodo indiretto) 1° Q1 ±dQ1 m1 ±dm1 F1 ±dF1 2° Q2 ±dQ2 m2 ±dm2 F2 ±dF2 3° Q3 ±dQ3 m3 ±dm3 F3 ±dF3 Analisi statistiche dei vari risultati (medie, medie pesate, test di compatibilità,…)