*대* 스토어

*대*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

1개
전체 판매량

3개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

-
자료문의 응답률

-

전체자료 1개

현장형실험 페러데이법칙 실험보고서 (예비보고서)

실험제목: Faraday's law실험목적: 구리의 전해 정련 실험을 통하여 Faraday's law을 이해한다.실험도구: Cu plate 2개, 전류계, CuSO4(0.5M), sand paper(#1200), 전자저울, 증류수, 비이커, 5% HCl용액, Power supply이론 및 배경※ Faraday's law: M. 페러데이가 발견한 법칙1833년에 발견한 전기분해법칙과 1831년에 발견한 전자기 유도 법칙이 있다. 도금반응에 관련된 법칙은 전기분해법칙으로써 전해질 용액을 전기분해할 때 전극에서 석출되는 물질의 질량은 용액을 통과한 전기량과 물질의 원자량에 비례. 1g당량의 물질을 석출시키는데 필요한 전기량은 물질의 종류에 관계없이 일정한 값을 지닌다. 1g당량의 물질을 석출시키는데 필요한 전기량을 페러데이상수, 1C의 전기량에 의해 석출되는 물질의 양을 그 물질의 전기화학당량이라 한다.: 전극과 전해액의 계면에서 전하이동 반응에 따른 통과한 전기량과 반응할 화학물질의 질량사이에서의 정량적 관계를 나타낸다.(1) 전기분해에 의해 전극상에 석출 또는 용해하는 화학 물질의 양은 통과한 전기량(전류×시간)에 비례한다.(2) 같은 전기량에 의해 전극에 생긴 각종 1차 생성물의 양은 각각의 화학당량에 비례한다.F = L × eL : Avogadro수 ⇒ 6.02 × 1023atom/molee : 전자 한 개가 가진 전하 : 1.6 × 10-19CF = L × e = ( 6.02 × 1023atom/mole ) × ( 1.6 × 10-19C )= 96487 C/mole= 96487 coulomb= 1 Faraday⇒ 1F는 1g 당량의 물질을 석출시키는데 필요한 전기량 이며 물질에 관계없이 일정하다.※ 전하량 1Coulomb = 1A ?s1 Faraday = 96487 C = 96487 A?s( 96487 C/3600s ) × 1hour = 26.8Ah ⇒ 1g 당량이 생성 또는 용해※ 일정 전류가 흐른 후 석출 또는 용해되는 양g``=` it I`t` {eq} over {F}g : 석출 또는 용해량 I : 전류t : 시간 eq : g당량F : Faraday 상수※ 당량 : 전자 1개를 내어 놓거나 받을 수 있는 물질의 양을 1당량이라 한다.당량 = 원자량/원자가ex) 수소의 당량 1/1 =1, 산소의 당량 16/2 = 8수소의 1g당량은 1g이고, 산소의 1g 당량은 8g이다.[전기분해시]당량 = 원자량/이온가수ex) Anode (+) 양극 : Cu → Cu2+ + 2e-Cathode (-) 음극 : Cu2+ + 2e- → Cu이온가수가 2개가 된다.그러므로 Cu가 양극에서 용해되고 음극에서 석출되어 용액속의 Cu(Ⅱ)이온의 농도는 일정하다.※ 몰농도(molarity) - M: 용액 1L 중의 용질의 무게M(molarity)`= {용질의``무게} over {용액`1L}※ 몰랄농도(molality) - m: 몰랄농도는 용매 1kg 중의 용질의 무게m(molality)`= {용질의``무게} over {용매`1kg}※ 0.5M 농도의 CuSO4 제조CuSO4?5H2O 의 분자량: 249.606 g/molCu : 63.546S : 32.06O : 16H : 1CuSO4?5H2O 중 물이 90g 들어있으므로 밀도=질량/부피에 의해 계산된 부피만큼 용액(증류수)의 양을 빼준다.물은 4℃에서 밀도가 1g/cm3를 가지나 상온에서 약 1g/cm3에 가깝다.따라서1g/cm3 = 90g/xx = 90cm390cm ^{3} ` TIMES ` {1 TIMES 10 ^{-6} m ^{3}} over {1cm ^{3}} TIMES {1000l} over {1m ^{3}} TIMES {1000ml} over {1l} =`90ml∴ 빼야할 물의 양은 90ml 이다.1cm3=1ml와 같으므로 90ml를 빼면 물(증류수)은 910ml가 된다. 910ml의 양은 너무 많은 양이므로 910ml:600ml = 249.606 : x로 두면 CuSO4?5H2O양이 나오는데 x = 164.575가 된다. 이것은 1M농도 이므로 0.5M은 82.29g/600ml이 되게 된다.온도(℃)밀도(g/㎤)온도(℃)밀도(g/㎤)-13-10-502468100.996930.997940.999180.999870.999931.000000.999970.999880.9*************07080901000.998230.995680.992250.988070.983240.977810.971830.965340.95858※ 5% HCl용액의 제조: Cu plate표면의 scale(산화막) 제거를 위해 실시한다.퍼센트`농도(%)`=` {용질의`무게} over {용액의`무게(용질+용매)} TIMES 1005% HCl - 증류수를 사용하여 묽힘전체용액의 무게 = 사용되는 HCl의 무게 (x) + 물의 양 (y)용질의 무게 = 사용되는 HCl 중에서 순수한 염산의 양= 사용되는 염산의 무게(x) × 염산의 퍼센트농도0.35x/(x+y) × 100 = 535x = 5x +5y30x = 5yx : y =1 : 6따라서 염산 10ml 일 때 증류수 60ml를 넣으면 된다.※ 양극찌꺼기 (anode slime)순도 높은 구리를 얻기 위해서는 전해 용기에서 전기 분해로 제련한다. 이 때 전해 용기에는 음극을 순도가 높은 구리판으로 하고 양극을 제련할 순도가 낮은 구리판으로 하여 황산구리 수용액에 담근다. 불순물 중 구리보다 산화되기 쉬운 Fe, Zn 등은 용기에 전류를 통하면 양극에서 구리와 함께 산화되어 용액 속으로 녹아 들어간다. 이들은 모두 음극으로 끌려가지만 환원되기 쉬운 구리만 금속으로 석출된다. 한편, Ag, Pt, Au 등과 같은 불순물들은 구리보다 산화되기 어려워 양극에서 구리가 산화되어 용액 속으로 녹아 들어갈 때 이들은 용기 바닥으로 떨어진다. 이들은 양극 찌꺼기라고 하는데 이것으로부터 귀금속을 회수할 수 있다. 온산의 구리 제련소에서는 이와 같은 양극 찌꺼기로부터 우리나라에 생산되는 금의 80% 이상을 생산하고 있다.※ 실험 방법1) Cu plate를 동일한 모양으로 각 조별 당 2개씩 절단한다.2) Cu plate의 불순물을 제거하기 위해서 #1200 사포로 연마한다.3) 연마한 Cu plate를 5% HCl 용액에 담궈 5분간 침지(산세척)한다.

공학/기술| 2013.09.03| 6페이지| 1,500원| 조회(315)

실험보고서, 경상대학교, 페러데이, 예비보고서

미리보기

닫기