Mini Electrolytic Cell: 5 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Kuv tau ua haujlwm ntawm txoj haujlwm no rau kuv Qhov Kev Kawm Txuj Ci Chemistry. Kuv lub hom phiaj yog ntsuas qhov ntsuas hluav taws xob pom los ntawm cathode hauv dej ntsev. Kuv ua tus txheej txheem ntxiv ntawm kwv yees li ntawm 6.6 M dej ntsev, nrog kev txhaj tshuaj ntawm 1 mL siv lub koob txhaj tshuaj.

Khoom siv

• Lub tog raj kheej kawm tiav, lub raj ntim ntim, micropipetter, thiab lwm yam los ntsuas ntim. Kuv tau siv lub koob txhaj tshuaj nrog 0.2 ml cim.
• Microprocessor xws li Arduino ntaus ntawv
• assortment ntawm txiv neej-rau-txiv neej thiab poj niam-rau-txiv neej cov xov hlau
• ob tus nab kuab
• daim ntawv qhia zaub mov
• 10 kohm resistor lossis zoo ib yam rau qhov faib hluav taws xob
• Lub nkoj rau electrolysis. Kuv tau siv lub thawv txuj lom qub thiab uas tau ua haujlwm zoo heev
• Ob daim ntawv los ua cov cathode thiab anode electrodes. Kuv kuj txiav cov quav mus rau hauv ntu tsuas yog tuav kuv cov electrodes kom ruaj ntseg nyob rau hauv qhov chaw, thiab tiv thaiv lawv kom tsis txhob kov ib leeg lossis iav.
• Cov lus ntsev (NaCl)
• Dej kais dej

Kauj Ruam 1: Npaj Koj Cov Tshuaj Ntsev

Kuv siv diav los ntsuas cov ntsev thiab khob ntsuas nrog 50 mL cov cim los ntsuas dej thaum ua kuv cov kua ntsev. Kuv siv iodized ntsev los ntawm hom Clover Valley. Kuv ntsuas tawm 3 diav ntsev, ntxiv ntsev rau hauv lub khob ntsuas thiab sau lub khob ntsuas mus rau 250 mL nrog cov kais dej. 1 US tablespoon yog kwv yees li 14.7868 mL, yog li 3 tbsp yog kwv yees li 44.3604 mL. Qhov ntom ntawm sodium chloride yog 2.16 g/cm^3. Kuv muab ntau qhov ntim thiab ntom los txiav txim qhov hnyav ntawm NaCl, uas yog 95.82 g. Qhov hnyav ntawm NaCl yog 58.44 g/mol, yog li cov moles ntawm NaCl yog 1.64 mol. 1.64 moles faib los ntawm tag nrho ntim ntawm 250 mL lossis 0.250 L ua rau 6.56 M NaCl daws. Nov yog qhov kuv yuav mus txog qhov pom qhov concentration ntawm koj cov ntsev yog tias koj tsis muaj cov cuab yeej zoo nkauj ntawm koj qhov pov tseg.

Kauj Ruam 2: Teeb Lub Hluav Taws Xob Hluav Taws Xob

• Raws li kuv tau hais yav tas los, Kuv tau siv lub raj mis txuj lom uas muaj qhov dav txaus rau saum rau kuv kom txhaj cov dej ntsev nrog rab koob tshuaj. Txhua lub nkoj twg yuav tsum ua haujlwm, tab sis nws yog qhov zoo tshaj kom tuaj yeem ncua koj cov hluav taws xob thiab daws teeb meem thiab tuaj yeem tso lawv nyob qhov twg lawv tsis kov ib leeg lossis phab ntsa ntawm lub ntim.
• Kuv nthuav tawm thiab ncaj ob daim ntawv los ua kuv cov cathode thiab anode. Kuv kuj tau txhuam lawv nrog cov ntawv xuab zeb kom paub tseeb tias tsis muaj txheej uas yuav ua raws li cov rwb thaiv tsev. Kuv ua cov raj me me los ntawm kev txiav cov quav hauv yim. Kuv tau siv cov quav quav quav tso rau hauv lub thawv ntim cov txuj lom qhov twg cov cathode thiab anode tau muab tso rau kom ntseeg tau tias lawv nyob hauv qhov chaw thaum kuv txuas cov kais dej. Vam tias daim duab yuav pab pom qhov pom ntawm no.
• Nws yog qhov zoo tshaj plaws rau cathode thiab anode kom nyob ntawm qib sib sib zog nqus hauv kev daws teeb meem.
• Ntxiv dej rau hauv lub hwj ntim cov txuj lom mus rau qhov twg cov hluav taws xob tau nyob hauv dej ib nrab, yam tsawg ib cm hauv dej kuv xav hais. Koj xav tawm qee chav hauv lub nkoj rau thaum koj txhaj tshuaj ntsev rau hauv.

Kauj Ruam 3: Teeb Koj Li Circuitry

• Kuv siv Adafruit Metro microprocessor, tab sis feem ntau cov microprocessors ntawm kev ua lag luam zoo ib yam li cov kev xaiv tus pin sib txawv.

• Kuv teeb tsa lub Circuit raws li hauv qab no:

  • Txuas ib lub xaim mus rau 5 V. Txuas ib sab ntawm tus nab kuab rau lwm qhov kawg. Txuas lwm sab ntawm tus nab kuab clip rau ib qho ntawm koj cov hluav taws xob. Qhov no yuav yog koj qhov anode.
  • Txuas xov hlau mus rau A0 thiab txuas rau lwm qhov kawg rau koj lub rooj tsavxwm. Ntxiv lwm cov xaim hauv kab nrog xaim txuas nrog A0 thiab koj lub rooj tsavxwm.
  • Txuas 10 kOhm resistor rau cov xaim no ntawm koj lub rooj tsavxwm. Ntawm qhov kawg ntawm tus tiv thaiv, siv xaim txuas lub kaw lus rau hauv av.
  • Txuas lwm lub xov hlau rau hauv av ntawm koj lub microprocessor thiab ib sab ntawm koj lwm lub xov hlau txuas nrog rau hauv av ntawm koj lub khob cij.
  • Saib cov duab kom teeb tsa

Kauj Ruam 4: Sau/txheeb xyuas thiab Upload Code

Kuv siv cov cai hauv qab no uas tau txais kev cawmdim ntawm daim ntawv thov Arduino hauv Cov Piv Txwv Pib ReadAnalogVoltage. Kuv vam tias qhov no ua haujlwm. Cov ntaub ntawv tsis zoo li qhov kuv xav tau, txij li qhov hluav taws xob tau poob qis dua li cov dej ntsev ntxiv. Kuv xav txog lub hom phiaj ntawm txoj cai qee qhov ntxiv thiab txiav txim siab ua qhov ntsuas qhov raug kho los ntawm kev rho tawm cov txiaj ntsig los ntawm thawj 5 V ntxiv rau hauv kab ke. Tom qab ntawd kuv tau ua qhov ntsuas ntsuas ntsuas siv qhov siab (xam- Kuv yuav tham txog hauv qib tom ntej) thiab kho qhov ntsuas hluav taws xob, uas tam sim no qhia qhov hluav taws xob nce ntxiv nrog ntxiv ntsev. Yog tias leej twg muaj qee cov lus qhia ntawm qhov chaw kuv yuav mus yuam kev thov qhia rau kuv paub.

Qhov txaus siab, thaum twg los xij kuv tshem tawm cov cathode lossis anode los ntawm kev daws teeb meem saib xyuas cov ntawv nyeem nyeem qhov tso tawm ntawm 5.00 V.

Kauj Ruam 5: Txheeb Xyuas Cov Ntaub Ntawv

• Kev ntsuas ntsev ntxiv rau txhua qhov kev txhaj tshuaj yog pom los ntawm kev sib npaug qhov sib txawv ntawm koj cov tshuaj ntsev los ntawm kev txhaj tshuaj (piv txwv li 1 mL = 0.001 L), thiab tom qab ntawd faib los ntawm tag nrho cov ntim (yog li cia peb hais tias koj pib nrog 250 mL = 0.250 L, tag nrho ntim rau thawj txhaj tshuaj yog 0.251 L). Tom qab ntawd koj yuav xam qhov kev tsom xam los ntawm kev faib (0.001L*molarity)/(tag nrho ntim lossis 0.251 L)
• Laij cov concentration ntawm cov qauv piv txwv tom qab txhua qhov ntxiv ntsev tov.
• Kuv kho qhov hluav taws xob los ntawm kev rho tawm qhov hluav taws xob tso tawm los ntawm qhov pib 5.00 V. Qhov no tau muab rau kuv qhov kev ntsuas ntsuas qhov zoo ntawm qhov sib piv ntawm qhov ntsuas uas kuv tau cia siab, txij li ntxiv cov hluav taws xob hauv kev daws teeb meem yuav tsum txo qhov tsis kam ntawm cov tshuaj thiab tso cai rau tam sim no ntws ua tau zoo dua
• Nco tseg: rau kuv cov kab kab kab ntau yog txaus ntshai. Kuv xav pom zoo kom ua cov tshuaj NaCl nrog qhov ua kom me me ntau dua lossis siv cov tshuaj me me. Kuv maxed tawm nrhiav kom pom thaum ntxov ntawm qhov kev sim.
• Lwm cov ntsev ionic tuaj yeem yaj hauv dej thiab siv nrog cov txheej txheem no. Kuv yuav tau sim nrog epsom ntsev yog tias kuv muaj.

Cov ntaub ntawv:

chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Ch…

chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Ch…

Cov nplooj ntawv no tau pab kuv nkag siab yuav ua li cas cia siab tias qhov hluav taws xob yuav hloov thaum hluav taws xob tau ntxiv rau hauv kev daws ntsev ntawm qhov nce ntxiv.