电解法测定阿伏伽德罗常数

用电解法测定阿伏伽德罗常数

如果用两块已知质量的铜片分别作为阴极和阳极，以CuSO4溶液作电解液进行电解，则在阴极上Cu2+获得电子后析出金属铜，沉积在铜片上，使得其质量增加；在阳极上等量得金属铜溶解，生成Cu2+进入溶液，因而铜片的质量减少。n发生在阴极和阳极上的反应：

阴极反应：Cu2++2e═（电解）Cu ；阳极反应：Cu═（电解）Cu2++2e

阴极反应：二价铜离子得两个电子生成铜（金属单质态）；阳极反应：铜（金属单质态）被电解生成铜离子和两个电子。

从理论上讲，阴极上Cu2+离子得到的电子数和阳极上Cu失去的电子数应该相等。因此在无副反应的情况下，阴极增加的质量应该等于阳极减少的质量。但往往因铜片不纯，从阳极失去的重量要比阴极增加得质量偏高，所以从阳极失重算的得结果有一定误差，一般从阴极增重的结果较为准确。

需要测量的量包括：电流强度I，通电时间t，阴极增重的质量m

由于Cu的相对原子质量为64，而摩尔是由C12的原子个数来定义的，故Cu的摩尔质量为64g/mol，由实验步骤，可知阴极增重1mol即64g铜时，电量应为2mol。

根据上述分析，可以得到阿伏伽德罗常数的估计值约为32It/me，其中e 为单个电子的电量。

It=Q

N(e-) =Q/e

e- : n=N/N A

Cu : n=m/M

n(e-)=2n(Cu)

所以：N/N A=2m/M

Q/(N A•e)=m/32

It/e=N A m/32

N A=32It/me