Второй закон Фарадея

При отсутствии внешнего электрического поля ионы и нейтральные молекулы находятся в тепловом хаотическом движении. Если в раствор поместить два электрода, подсоединённые к двум различным полюсам источника тока, то на тепловое движение ионов накладывается упорядоченное движение ионов под действием электрического поля. Положительные ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательные (анионы) – к аноду. По раствору начинает протекать электрический ток.

БилетNo 13

1. Электрический ток в электролитах. Закон электролиза. Примене­ние электролиза в технике. При растворении в воде солей, оснований и кислот, вследствие большой диэлектрической проницаемости воды, кулоновские силы ослабевают и молекулы этих веществ распадаются на ионы.

Распад молекул растворяемого вещества на ионы под действием молекул растворителя называется электролитической диссоциацией.

Наряду с диссоциацией идёт обратный процесс – рекомбинация, т.е. восстановление молекул.

Например: CuSO₄ÛCu⁺⁺+SO₄^--

Растворы и расплавы солей, кислот и оснований, которые проводят электрический ток, называются электролитами. Характер проводимости электролитов – ионный.

Электролиты обладают сопротивлением. Для них выполняются законы Ома и Джоуля-Ленца.

При прохождении электрического тока через электролит на электродах выделяются составные части электролита. Это явление называется электролизом. Например: CuSO₄ÛCu⁺⁺+SO₄^--

Cu⁺⁺ + 2 е Þ Cu – отложение меди на катоде

SO₄^-- - 2 е Þ SO₄ - реакция на аноде.

Если анод выполнен из меди, то группа SO₄ вступает в реакцию с медью анода

SO₄ + Cu Þ CuSO₄

Молекула CuSO₄ выходит в раствор. Происходит растворение анода и отложение меди на катоде.

Зависимость между количеством выделившегося вещества и количеством прошедшего электричества установил Фарадей.

Первый закон Фарадея.

Масса вещества m, выделившегося на каком-либо из электродов, прямо пропорциональна заряду q, прошедшему через электролит.

m=Kq=KI Dt

где I – сила тока, Dt – время протекания тока через раствор, K электрохимический эквивалент вещества, который численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении заряда в 1 Кл.

Электрохимический эквивалент пропорционален химическому эквиваленту данного вещества.

где M – молярная масса вещества, Z – валентность, С=1/F – коэффициент пропорциональности.

F=96500 Кл/моль – постоянная Фарадея, численно равная заряду, который должен пройти через электролит, чтобы на электроде выделился один моль одновалентного вещества.

Дата добавления: 2015-08-31