Закони електролізу. Застосування електролізу

Для кожного хімічного елемента можна у виразі (4.3.3) виділити сталу величину k, яку називають електрохімічним еквівалентом речовини:

. (4.3.4)

У СІ електрохімічний еквівалент вимірюють у кілограмах на кулон: [ k ] = кг/Кл.

Виходячи з цього можна записати, що m = kq = kI ∆ t. (4.3.5)

Маса речовини, яка виділяється на катоді за час ∆ t, пропорційна силі струму і часу. Це твердження, встановлене експериментально Фарадеєм (1831 р.), має назву першого закону Фарадея для електролізу.

Електрохімічний еквівалент речовини визначено для всіх хімічних елементів. Він є табличною величиною, але його не важко розрахувати: , де - хімічний еквівалент речовини. Добуток числа Авогадро на заряд електрона називають сталою Фарадея:

F = N_Ae = 6,02·10²³ 1/моль ×1,6·10 ^-19 Кл = 96500 Кл/моль.

Стала Фарадея дорівнює заряду, під час перенесення якого одновалентними іонами через розчин або розплав електроліту виділяється 1 моль речовини.

З цих міркувань вираз (4.3.4) набуде вигляду: . (4.3.6)

Формула (4.3.6) виражає другий закон Фарадея для електролізу: електрохімічні еквіваленти різних речовин прямо пропорційні їх хімічним еквівалентам. Якщо у вираз (4.3.5) підставити співвідношення (4.3.4), то отримаємо об'єднаний закон Фарадея для електролізу: .

Явище електролізу має широке застосування в електрометалургії (добування чистих металів); у гальваностегії (нанесення металевих покриттів для запобігання корозії металів); у гальванопластиці (виготовлення копій з матриць) тощо. Будову хімічних джерел струму (гальванічних елементів та акумуляторів) також засновано на процесах взаємодії металів з електролітами.

Дата добавления: 2014-01-06