Электрический ток в электролитах

1. Электрическая диссоциация. Электролиз.

2. Первый закон Фарадея.

3. Второй закон Фарадея.

4. Определение заряда одновалентного иона.

5. Использование электролиза в технике.

Л.С. Жданов § 19.1-19.6; 14.1-14.10; 14.14-14.44; Г.Я. Мякишев §79-80; В.В. Жилко §52

Электрическая диссоциация. Электролиз.

Относительная диэлектрическая проницаемость воды e = 81, это значит, что вода в 81 раз ослабляет силу взаимодействия электрических зарядов. И поэтому тепловое движение приводит к распаду молекул на ионы - диссоциации. Возможен и обратный процесс воссоединения нейтральных молекул из атомов, поэтому число ионов при данных условиях имеют определенную величину. Число показывающее, какую часть всех молекул растворенного вещества составляют молекулы распавшихся на ионы, называется степенью диссоциации. Жидкий проводник в котором подвижными носителями зарядов являются только ионы, называют электролитом. Сосуд с электролитом и 2-мя электродами называют электролитической ванной.

Положительный электрод называют анодом, а отрицательный - катодом. Положительный ионы идут к катоду и называются катионами, а отрицательные - к аноду и называются анионами. Положительные ионы выделяются на катоде (медь, серебро). Кислотный остаток не очень охотно отдает свои электроны, оказывается молекулы воды тоже в небольшом количестве диссоциируют и охотнее отдает элементы гидроксильная группа ОН^–. Поэтому ток в электролите сопровождается разложением воды. Если анод сделан из вещества, соли которые находятся в растворе, то, подойдя к аноду кислотный остаток, присоединяет к себе атомы этого вещества, образуются нейтральные молекулы, которые переходят в раствор и снова могут диссоциировать и участвовать в электролизе, при этом чистое вещество выделяется на катоде, а анод растворяется; это используется для очистки веществ от примесей, в таких случаях говорят, что анод активный. Таким образом, электролизом называется прохождение электрического тока через электролит сопровождающиеся химическими превращениями вещества и выделением его на электродах.

Первый закон Фарадея.

Фарадей установил, что масса вещества выделившегося при электролизе прямо пропорционально количеству электричества прошедшего через электролит.

- I закон Фарадея

Коэффициент пропорциональности характеризует зависимость массы выделившегося вещества от его рода и называется электрохимическим эквивалентом вещества. Электрохимический эквивалент измеряется массой выделившегося вещества при прохождении единицы заряда, определяется опытным путем при расчетах и берется из таблиц.

Пояснение к закону: и масса выделившегося вещества, и заряд прошедший через электролит пропорциональны числу разрядившихся ионов, поэтому масса пропорциональна заряду.

Второй закон Фарадея.

Частное от деления молярной массы ионов на их валентность называют химическим эквивалентом. Фарадей установил, что выделения на электродах химического эквивалента вещества любого рода надо пропустить через электролит одинаковое количество электричества, оно называется числом Фарадея.

Пусть на электродах выделилось m кг вещества, при этом через электролит прошло q кл. электричества, тогда с одной стороны, а c другой стороны есть число выделившихся химических эквивалентов.

, , отсюда - это общий закон Фарадея для электролиза.

Сравним его с первым, получим второй:

Электрохимические эквиваленты различных веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.

Определение заряда одновалентного иона.

Пусть валентность ионов равна 1, тогда химический эквивалент равен молярной массе, а в моле содержится число Авогадро ионов, эти ионы переносят заряд F. Тогда заряд одного иона равен:

Заряд одновалентного иона по величине равен заряду электрона. Хорошие совпадения с результатами опытов подтверждает и электрическую теорию и теорию электролитической диссоциации.

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒