Villamos áram az elektrolitokban
1. Villamos disszociáció. Elektrolízis.
2. Faraday első törvénye.
3. Faraday második törvénye.
4. A monovalens ion töltésének meghatározása.
5. Az elektrolízis használata a mérnöki munkában.
LS Zhdanov § 19.1-19.6; 14,1-14,10; 14,14-14,44; GY Myakishev, 79-80. VV Lakás 52. cikk
Elektromos disszociáció. Elektrolízis.
A víz relatív permittivitása e = 81, ami azt jelenti, hogy a víz 81 alkalommal gyengíti az elektromos töltések kölcsönhatását. Tehát a termikus mozgás a molekulák ionszétválásához vezet. A neutrális molekulák atomokból való újraegyesedése szintén lehetséges, ezért az ionok száma bizonyos körülmények között bizonyos értékkel bír. Az a szám, amely jelzi, hogy az oldott anyag összes molekulájának melyik része az ionokba széteső molekula, a disszociáció fokának nevezzük. Egy folyadékvezető, amelyben a mobil töltéshordozók csak ionok, elektrolitnak nevezik. Egy elektrolitos és 2 elektróddal ellátott edényt elektrolitikus fürdőnek neveznek.
A pozitív elektródot anódnak nevezik. és a negatívat a katód. A pozitív ionok a katód, és az úgynevezett kationok és negatív - az anódhoz, és nevezzük anionok. Pozitív ionokat szabadítanak fel a katódon (réz, ezüst). Savmaradék nem nagyon könnyen adományoz az elektronokat, egy molekula víz egy kis összeg is könnyen disszociál, és megadja az elemek a hidroxilcsoport OH -. Ezért az elektrolit áramát a víz bomlása kísérte. Ha az anód anyaga anyag, sók, amelyek oldatban, majd jön az anód-maradék tulajdonít magának atomok az anyag képződött semleges molekula, amely oldatba megy, és ismét disszociál, és részt vesznek az elektrolízis, a tiszta anyag szabadul katód, és az anód feloldódik; ez a szennyezõ anyagok tisztítására szolgál, ilyen esetekben azt mondják, hogy az anód aktív. Így, elektrolízis nevezzük halad elektromos áram segítségével az elektrolit kíséretében kémiai átalakulások anyag és kinyerjük azt az elektródák.
Faraday első törvénye.
Faraday úgy találta, hogy az elektrolízis során felszabaduló anyag tömege közvetlenül arányos az elektroliton keresztül áramló mennyiséggel.
Az arányossági együttható jellemzi a felszabadított anyagnak a nemzetségéhez való függését, és az anyag elektrokémiai egyenértékének nevezzük. Az elektrokémiai egyenértéket a felszabadított anyag tömegével mérjük, amikor a töltésegység átmegy, kísérletileg számítások alapján határozzuk meg, és a táblázatokból vettük.
Magyarázata a törvénynek: mind a felszabadított anyag tömege, mind az elektroliton átáramló töltet arányos a kibocsátott ionok számával, így a tömeg arányos a töltéssel.
Faraday második törvénye.
Az ionok móltömegének elválaszthatóságának hányadosát kémiai ekvivalensnek nevezik. Faraday megállapította, hogy bármely anyag kémiai ekvivalens elektródjainak elosztása az elektrolitnak ugyanolyan mennyiségű villamos energiát kell áthaladnia, mint Faraday-számot.
Engedjen az anyag m kilogrammja felszabaduljon az elektródokon, a q cl-sejtek átjutottak az elektroliton. villamos energiát, majd egyfelől számos más, felszabadult kémiai ekvivalens.
. . így az általános Faraday-törvény elektrolízisre.
Hasonlítsuk össze az elsővel, kapjuk a második:
A különböző anyagok elektrokémiai ekvivalensei egyenesen arányosak kémiai ekvivalenseikkel.
Egyértékű ion töltésének meghatározása.
Legyen vegyértéke ion 1, akkor a kémiai ekvivalens moláris tömege, és egy mól tartalmaz az Avogadro-szám ezek az ionok töltést hordoznak F. Aztán egy ion töltése van:
Egy monovalens ion töltése az elektron töltéssel egyenlő. A kísérletek eredményeinek jó egybeesése megerősíti mind az elektromos elméletet, mind az elektrolitikus disszociáció elméletét.