Reja kirish 1-bob. Elektroliz haqida tushuncha

1. ELEKTROLIZ HAQIDA TUSHUNCHA


elektroliz orqalielektrolit eritmasi yoki eritmasidan elektr toki o'tganda elektrodlarda sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni deb ataladi.
Elektrolizni amalga oshirish uchun tashqi doimiy oqim manbaining manfiy qutbiga katod, musbat qutbga esa anod biriktiriladi, shundan so'ng ular elektrolit eritmasi yoki eritmasi bilan elektrolizatorga botiriladi. Elektrodlar, qoida tariqasida, metalldir, lekin metall bo'lmaganlar ham qo'llaniladi, masalan, grafit (o'tkazuvchan) Elektrod yuzasida to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai (katod), ionlar, molekulalar yoki atomlarning salbiy qutbiga ulangan. elektronlarni biriktirish, ya'ni elektrokimyoviy reaktsiya qayta tiklanish sodir bo'ladi. Ijobiy elektrodda (anod) elektronlar chiqariladi, ya'ni oksidlanish reaktsiyasi. Shunday qilib, elektrolizning mohiyati shundan iboratki, qaytarilish jarayoni katodda, oksidlanish jarayoni esa anodda sodir bo'ladi. Elektroliz natijasida tegishli qaytarilish va oksidlanish mahsulotlari elektrodlarda (katod va anod) chiqariladi, ular sharoitga qarab, hal qiluvchi, elektrod materiali va boshqalar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin - ikkilamchi jarayonlar deb ataladi. Elektroliz jarayonlarini tavsiflab, Faraday qonunlarini eslatib o'tmaslik mumkin emas.


Faradayning birinchi qonuni-elektrolit eritmasidan elektr toki o'tganda elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massasi elektr miqdoriga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

∆m=keQ

bu yerda ∆m - reaksiyaga kirgan moddaning miqdori; Q - elektr energiyasi miqdori; ke - birlik miqdori elektr energiyasini o'tkazishda moddaning qanchalik reaksiyaga kirishganligini ko'rsatadigan proportsionallik koeffitsienti. K qiymati elektrokimyoviy ekvivalent deb ataladi.

k=M/(NAz│e│)

bu yerda z - ion valentligi; M - elektrodda chiqarilgan moddaning molyar massasi; NA - Avogadro doimiysi. │e│= 1,6• 10-19 S.

Faradayning ikkinchi qonuni-Faradayning ikkinchi qonuniga ko'ra, ma'lum miqdordagi elektr energiyasi o'tkazilganda, reaksiyaga kirishgan moddalar massalarining nisbati ularning kimyoviy ekvivalentlari nisbatiga teng bo'ladi:

∆m1/A1 =∆m2/A2=∆m3/A3=const

Elementning kimyoviy ekvivalenti vodorodning bir atom massasini yoki kimyoviy birikmalardagi kislorod atom massasining yarmini qo'shadigan yoki almashtiradigan element massasining C12 atomi massasining 1/12 qismiga nisbatiga tengdir. . "Kimyoviy ekvivalent" tushunchasi birikmalarga ham tegishli. Shunday qilib, kislotaning kimyoviy ekvivalenti son jihatdan uning molyar massasiga asoslilikka (vodorod ionlari soniga) bo'lingan holda, asosning kimyoviy ekvivalenti uning molyar massasining kislotalikka bo'lingan (noorganik asos uchun, gidroksil soniga) tengdir. guruhlar), tuzning kimyoviy ekvivalenti uning molyar massasi bo'lib, kationlar yoki anionlarning zaryadlari yig'indisiga bo'linadi.

Faraday qonunlari eritmalar va eritmalar uchun ham amal qiladi va ikkala elektrodga ham tegishli. 1 ekv hosil qilish uchun zarur bo'lgan elektr miqdori. har qanday modda, barcha moddalar uchun bir xil; u 96,485 C ga teng va Faraday soni yoki Faraday doimiysi (asosiy fizik konstanta) deb ataladi. Ushbu naqsh amaliyotda keng qo'llaniladi. Iste'mol qilinadigan elektr quvvati miqdoridan kelib chiqib, elektrokaplama jarayonida hosil bo'lgan metall qoplamaning massasi yoki qalinligini hisoblash mumkin va aksincha, qoplamaning qalinligini belgilash orqali buning uchun qancha elektr energiyasi kerakligini taxmin qilish mumkin. Faraday qonunlari to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'lchash uchun mo'ljallangan voltmetr va qurilmalarning ishlashiga asoslanadi.

1.