Reklama

Электрический ток в электролитах

Электролитами принято именовать проводящие среды, в каких протекание электронного тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и негативно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, также некие твердые вещества. Но основными представителями электролитов, обширно применяемыми в технике, son водные смеси неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электронного тока через электролит сопровождается выделением веществ на электродах. Это явление получило заглавие электролиза. Электронный ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих символов в обратных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), los iones negativos – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих символов возникают в аква смесях солей, кислот и щелочей в итоге расщепления части нейтральных молекул. Это явление именуется электролитической диссоциацией. Por ejemplo, хлорид меди CuCl2 диссоциирует в аква растворе на ионы меди и хлора:

 Электронный ток в электролитах

При подключении электродов к источнику тока ионы под действием электронного поля начинают упорядоченное движение: положительные ионы меди движутся к катоду, а негативно заряженные ионы хлорак аноду (figura 4.15.1).  Достигнув катода, ионы меди нейтрализуются сверхизбыточными электронами катода и преобразуются в нейтральные атомы, оседающие на катоде. Ионы хлора, достигнув анода, отдают но одному электрону.

После чего нейтральные атомы хлора соединяются попарно и образуют молекулы хлора Cl2. Хлор выделяется на аноде в виде пузырьков. В почти всех случаях электролиз сопровождается вторичными реакциями товаров разложения, выделяющихся на электродах, с материалом электродов либо растворителей. Примером может служить электролиз аква раствора сульфата меди CuSO4 (el sulfato de cobre) en este caso,, когда электроды, опущенные в электролит, сделаны из меди. Диссоциация молекул сульфата меди происходит по схеме

 Электронный ток в электролитах

Нейтральные атомы меди отлагаются в виде твердого осадка на катоде. Таким методом можно получить химически чистую медь. Ion  Электронный ток в электролитах
дает аноду два электрона и преобразуется в нейтральный радикал SO4 вступает во вторичную реакцию с медным анодом:

SO4 + Cu = CuSO4.

  Образовавшаяся молекула сульфата меди перебегает в раствор. Таким макаром, при прохождении электронного тока через аква раствор сульфата меди происходит растворение медного анода и отложение меди на катоде. Концентрация раствора сульфата меди при всем этом не меняется.

Электролиз аква раствора хлорида меди. 1
Набросок 4.15.1. Электролиз аква раствора хлорида меди.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных товаров, выделяющихся на электродах при электролизе: Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит:

m = kQ = kIt.

  Величину k именуют химическим эквивалентом. Масса выделившегося на электроде вещества равна массе всех ионов, пришедших к электроду:

 Электронный ток в электролитах

  Тут m0 и q0масса и заряд 1-го иона,  Электронный ток в электролитах
число ионов, пришедших к электроду при прохождении через электролит заряда Q. Таким макаром, химический эквивалент k равен отношению массы m0 иона данного вещества к его заряду q0. Потому что заряд иона равен произведению валентности вещества n на простый заряд e (q0 = ne), то выражение для химического эквивалента k можно записать в виде

 Электронный ток в электролитах

  Тут NAнеизменная Авогадро, M = m0NAмолярная масса вещества, F = eNAнеизменная Фарадея.

F = eNA = 96485 Kl / la polilla.

  Неизменная Фарадея численно равна заряду, который нужно пропустить через электролит для выделения на электроде 1-го моля одновалентного вещества. Закон Фарадея для электролиза приобретает вид:

 Электронный ток в электролитах

  Явление электролиза обширно применяется в современном промышленном производстве.

Reklama