Электролиз. Законы Фарадея. - раздел Химия, Основные понятия химии Электролиз — Физико-Химический Процесс, Состоящий В Выделении На Электрода...
Электролиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.
Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создается электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии. Анодом при электролизе называется положительный электрод, катодом — отрицательный[1]. Положительные ионы — катионы — (ионы металлов, водородные ионы, ионы аммония и др.) — движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы — (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.
Явление электролиза широко применяется в современной промышленности. В частности, электролиз является одним из способов промышленного получения алюминия, водорода, а также гидроксида натрия, хлора, хлорорганических соединений[источник не указан 1303 дня], диоксида марганца[2], пероксида водорода. Большое количество металлов извлекаются из руд и подвергаются переработке с помощью электролиза (электроэкстракция, электрорафинирование). Также, электролиз является основным процессом, благодаря которому функционирует химический источник тока.
Электролиз находит применение в очистке сточных вод (процессы электрокоагуляции, электроэкстракции, электрофлотации).
Примеры Расплавы
1) Активные металлы
1.Соль активного металла и бескислородной кислоты
NaCl ↔ Na+ + Cl−
K"катод"(-): Na+ + 1e = Na0
A"анод"(+): Cl− — 1e = Cl0; Cl0+Cl0=Cl2
Вывод: 2NaCl → (электролиз) 2Na + Cl2
2.Соль активного металла и кислородосодержащей кислоты
Na2SO4↔2Na++SO42−
K(-): 2Na+ +2e =2Na0
A(+): 2SO42− −4e =2SO3+O2
Вывод: 2Na2SO4 → (электролиз) 4Na + 2SO3 + O2
3. Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион
NaOH ↔ Na+ + OH−
K(-): Na+ +1e =Na0
A(+): 4OH− −4e =2H2O + O2
Вывод: 4NaOH → (электролиз) 4Na + 2H2O + O2
2) Менее активные металлы
Точно так же
3) Неактивные металлы
Точно так же Растворы
1) Активные металлы
1.Соль активного металла и бескислородной кислоты
NaCl ↔ Na+ + Cl−
K"катод"(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH−
A"анод"(+): Cl− — 1e = Cl0; Cl0+Cl0=Cl2
Вывод: 2NaCl + 2H2O(электролиз) → H2 + Cl2 +2NaOH
2.Соль активного металла и кислородсодержащей кислоты
Na2SO4↔2Na++SO42−
K(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH−
A(+): 2H2O — 4e = O2 + 4H+
Вывод: 2H2O (электролиз) → 2H2 + O2
3. Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион
NaOH ↔ Na+ + OH−
K(-): 2H2O + 2e = H2 + 2OH−
A(+): 2H2O — 4e = O2 + 4Н+
Вывод: 2H2O (электролиз) → 2H2 + O2
Законы Фарадея
Первый закон Фарадея
В 1832 году Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.
Второй закон Фарадея
Электрохимические эквиваленты различных веществ относятся, как их химические эквиваленты.
Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент
где F — постоянная Фарадея.
Второй закон Фарадея записывается в следующем виде:
где M — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль; I — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А; dt— время, в течение которого проводился электролиз, с; F — постоянная Фарадея, Кл·моль−1; n — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного). Однако это не всегда так; например, при электролизе раствора соли меди(II) может образовываться не только свободная медь, но и ионы меди(I) (при небольшой силе тока).
Химия это наука о веществах и законах их превращения Объект изучения химии являются хим элементы и их соединения Хим элементом назыв вид атомов... Закон... Порядок заполнения орбиталей электронами...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Электролиз. Законы Фарадея.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Закон эквивалентов
Вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам. м(а)/м(б)=Э(а)/Э(б). Эквивалент - это реальная или условная частица вещества, которая эквивалентна одному ион
Электродное облако. Квантовые числа.
Электронное облако — это наглядная модель, отражающая распределение электронной плотности в атоме или молекуле.
Для характеристики поведения электрона в атоме введены квантовые числа: глав
Квантово-механическая модель строения атома
В основу КММ положена квантовая теория атома, согласно которой электрон обладает как свойствами частицы, так и свойствами волны. Другими словами, о местоположении электрона в определенной точке мож
И 7) Период. закон и пер. система Д.И. Менделеева
Открытие Периодического закона Д.И. Менделеевым
Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в ходе работы над текстом учебника "Основы химии", когда он столкнулся с трудностя
Неорганические соединения.
Кислоты - это сложные хим. соединения, состоящие из ионов Н и кислотного остатка. Подразделяются на односоставные и многосоставные, кислородосодержащие и бескислородные.
Основания - это сл
Соли и их хим. свойства.
Соли — класс химических соединений, состоящих из катионов и анионов.
Химические свойства определяются свойствами катионов и анионов, входящих в их состав.
Соли взаимодействуют с к
Ковалентная связь. Насыщаемость и направленность.
Ковалентная связь- это хим. связь между атомами, осуществляемая обобществлёнными электронами. Ков. связь бывает полярной и неполярной. Неполярная ков. связь сущ. в молекулах где каждое ядро атома с
Основные положения теории ВС. Гибридизация.
Основные положения теории ВС:
А) химическая связь между двумя атомами возникает как результат перекрывания АО с образ. электронных пар.
Б) атомы, вступающие в хим. связь, обменива
Водородная связь.
Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут вы
Донорно-акцепторная связь. Комплексные соединения.
Механизм образ. ковалентной связи за счет двух электронов одного атома (донора) и свободной орбитали другого атома (акцептора) назыв. донорно-акцепторным.
Комплексные соединения - это соед
Комплексные соединения. Хим. связь в компл. Соед.
Комплексное соединение – химическое вещество, в состав которого входят комплексные частицы. Хим. связь-В кристаллических комплексных соединениях с заряженными комплексами связь между комплексом и в
Первое начало термодинамики. Закон Гесса.
1-ое начало т/д: в любом процессе изменение внутренней энергии U системы равно сумме количества переданной теплоты и совершенной работы.
ΔU=Q – W
Если система в
Закон Гесса и следствия из него.
Закон Гесса: теплота химической реакции равна сумме теплот любого ряда последовательных реакций с теми же исходными веществами и конечными продуктами.
В расчетах используют следствия закон
Свободная энергия Гиббса. Направление химической реакции.
Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса, или потенциал Гиббса, или термодинамический потенциал в узком смысле) — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции.
Скорость химической реакции. Закон действующих масс.
Химическая кинетика – раздел химии, изучающий скорость химических реакций и механизм протекания химических реакций.
Скорость химической реакции – количество благоприятных столкновений част
Катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ.
Катализатор – вещество, изменяющее скорость химической реакции, но не вступающее в химическое взаимодействие и выводящееся в конце реакции в чистом виде.
Процесс ускорения реакции в присут
Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие.
Обратимые реакции – реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях.
Необратимые реакции – реакции, при которых взятые вещества нацело превращаются в продукты реакции
Коллигативные свойства растворов.
Коллигативные свойства растворов — это те свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят
Законы Рауля. Температуры кипения и замерзания растворов.
Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, называют насыщенным. Давление такого пара над чистым растворителем (p0) называют давлением или упругостью насыщенного пара чистого ра
Осмос и осмотическое давление.
Диффузия – процесс взаимного проникновения молекул.
Осмос – процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону бо́льшей концентрации растворё
Растворение газов в жидкостях. Закон Генри.
На растворимость веществ влияют температура и давление. Их влияние на равновесие в растворе подчиняется принципу Ле-Шателье.
Растворимость газов сопровождается:
А) выделением тепл
Ионное произведение воды. Водородный показатель среды.
Ионное произведение воды – величина, равная произведению катионов водорода и гидроксид ионов есть величина постоянная при данной температуре (25°с) и равна 10-14.
Kw=
Степень и константа гидролиза солей.
Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергающейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или hгидр); α = (cгидр
Понятие об электродном потенциале.
Электро́дный потенциа́л — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и раствором электролита).
Воз
Электродный потенциал. Уравнение Нернста.
Электро́дный потенциа́л — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и раствором электролита).
Выв
Гальванический элемент. Расчет ЭДС гальванического элемента.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ - химический источник тока, в котором лектрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией. В со
Концентрационная и электрохимическая поляризация.
Концентрационная поляризация. Изменение потенциала электрода вследствие изменения концентрации реагентов в приэлектродном слое при прохождении тока называется концентрационной поляризацией. В свою
Основные виды коррозии. Методы защиты металлов от коррозии.
Коррозия – это процесс разрушения металлов под воздействием электрохимических или химических факторов окружающей среды. Соответственно, различают два типа коррозии, в зависимости от способа взаимод
Химическая коррозия. Скорость химической коррозии.
Химическая коррозия- коррозия, обусловленная взаимодействием Ме с сухими газами или жидкостями, не проводящими электрического тока.
Скорость химической коррозии зависит от многих факторов
Коррозия под действием блуждающих токов.
Блуждающие токи, исходящие от электроустановок, работающих на постоянном токе, трамваев, метро, электрических железных дорог, вызывает появление на металлических предметах( кабелях, рельсах) участк
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов