Категории

Cуществуют следующие способы оплаты за занятия:

  • Абонемент на 8 посещений (срок действия 1 месяц) - 300 грн.;
  • Абонемент на 4 посещения (срок действия 1 месяц) - 200 грн.;
  • Абонемент на 12 посещений(срок действия 1 месяц) - 400 грн.;
  • Разовое посещение - 60 грн.
(ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЗАНЯТИЙ ПО 1,5 ЧАСА)

Хімічна дія електричного струму

Наше деловое партнерство www.banwar.org

Попередня | зміст | Наступна >>

§ 27. ХІМІЧНЕ ДІЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

Розчини солей і кислот у воді або в будь-якому іншому розчиннику проводять електричний струм і називаються електролітами або провідниками другого роду на відміну від металевих провідників, які називаються провідниками першого роду.

Електричний струм може проходити через середовища, що мають електрично заряджені частинки, що володіють здатністю переміщатися.

При розчиненні солей і кислот у воді або в якому-небудь іншому розчиннику (етиловий спирт, бензин, бензол і ін.) Частина молекул розпадається на дві частини, звані іонами, причому одна частина має позитивний заряд, інша - негативний заряд.

Таким чином, на відміну від металевих провідників, де переносниками електрики є електрони, в електролітів ними служать іони. Іони можуть бути простими і складними. Простий іон утворений одним атомом речовини. Іони, що складаються з декількох атомів, називаються складними.

Розпад хімічних сполук на іони під дією розчинника називається електролітичної дисоціацією і виражається звичайними хімічними рівняннями, в лівій частині яких містяться хімічні символи розпадаються речовин, а в правій - утворюються з цих речовин іони. Наприклад, рівняння дисоціації кухонної солі (хлористого натрію) записується таким чином:

Наприклад, рівняння дисоціації кухонної солі (хлористого натрію) записується таким чином:

Для більш складних з'єднань процес дисоціації може протікати в кілька стадій.

Якщо в посудину з електролітом занурені дві металеві пластини, звані електродами, які за допомогою дротяних провідників приєднані до джерела енергії постійного струму, то внаслідок різниці потенціалів між електродами, через електроліт буде протікати струм. Проходження струму через електроліт супроводжується хімічним процесом, званим електролізом. Знаходяться в електроліті іони, притягаючи до електродів, рухаються в протилежних напрямках: позитивні іони - до катода, а негативні іони - до анода. Підійшовши до катода, позитивні іони отримують від нього відсутні їм електрони і утворюють електрично нейтральні атоми. На аноді відбувається зворотний процес: негативні іони віддають анода свої надлишкові електрони. Наприклад, при електролізі розчину кухонної солі на катоді відкладаються позитивні іони натрію, а на аноді - негативні іони хлору.

В результаті безперервного переходу електронів з катода на іони і надходження їх на анод підтримується рух електронів в проводах, що з'єднують джерело електричної енергії з електродами.

При проходженні електричного струму через електроліт на електродах виділяються певні кількості речовин, що містяться у вигляді хімічної сполуки в електроліті. Залежність виділеного речовини від сили струму встановлюється двома законами Фарадея.

Перший закон Фарадея сформульований так: кількість речовини, яка виділяється на електродах при проходженні струму через електроліт, прямо пропорційно кількості електрики, що пройшла через електроліт. При проходженні одного кулона електрики з електроліту виділяється певна вагова кількість речовини, яке називається електрохімічним еквівалентом даної речовини.

У практичних розрахунках для визначення кількості електрики зручніше користуватися не кулонами, а ампер-годинами (а · год). Так як один кулон дорівнює ампер-секунді, то між ампер-годиною і рулоном має місце наступне співвідношення:

1 а · год = 60х60 = 3600 а · сек = 3600 к.

Електрохімічний еквівалент виражається в грамах, віднесених до одного ампер-й годині кількості електрики (г / а-ч), т. Е. Це вагова кількість речовини, яка виділяється з електроліту і виражене в грамах, при проходженні через електроліт одного ампер-години кількості електрики.

Позначивши через I незмінну силу струму, що протікає через електроліт протягом t (ч), а електрохімічний еквівалент даної речовини через К, визначимо вагова кількість даної речовини q (r), що виділився за цей час:

Позначивши через I незмінну силу струму, що протікає через електроліт протягом t (ч), а електрохімічний еквівалент даної речовини через К, визначимо вагова кількість даної речовини q (r), що виділився за цей час:

Наприклад, якщо при проходженні через меднокіслий електроліт струму в 1 а протягом однієї години на катоді виділяється 1,186 г міді, то при силі струму в 10 а з такого ж розчину за 10 год виділиться

1,186 · 10 · 10 = 118,6 г.

Другий закон Фарадея говорить: при одному і тому ж кількості електрики, що протікає через різні електроліти, вагові кількості речовин, що виділилися на електродах, пропорційні їх хімічним еквівалентів.

З курсу хімії відомо, що одновалентних елемент має атомний вага, рівний хімічному еквіваленту, а n-валентний елемент володіє хімічною еквівалентом, в n разів меншим атомної ваги, т. Е.

де A-атомна вага, n- валентність, а-хімічний еквівалент

Наприклад, атомна вага алюмінію А = 27, валентність n = 3, отже, його хімічний еквівалент

Наприклад, атомна вага алюмінію А = 27, валентність n = 3, отже, його хімічний еквівалент

З зіставлення 1-го і 2-го законів Фарадея випливає, що електрохімічні еквіваленти пропорційні їх хімічним еквівалентів, т. Е.

Е

Отже, ставлення електрохімічних еквівалентів до їх хімічним еквівалентів є величиною постійною і дорівнює

Отже, ставлення електрохімічних еквівалентів до їх хімічним еквівалентів є величиною постійною і дорівнює

Отже, другий закон Фарадея може бути виражений наступним чином:

Отже, другий закон Фарадея може бути виражений наступним чином:


Приклад. З електроліту протягом 10 год виділилося 50 г цинку. Визначити струм, що протікає через електроліт. Електрохімічний еквівалент цинку К = 1,22 г / а · год.

Рішення, Відповідно до першого закону Фарадея маємо:

Рішення, Відповідно до першого закону Фарадея маємо:

звідки

звідки

Електроліз набув широкого застосування в різних галузях промисловості. Вперше він був використаний для гальванопластики, що представляє собою отримання копій з рельєфів. З цією метою гіпсовий відбиток (негатив) зі зйомок рельєфу покривають шаром графіту і занурюють в розчин солі металу, який осідає на відбитку, як на катоді. Після видалення гіпсу виходить металева копія рельєфу.

За допомогою електролізу наносять щодо тонкі покриття одних металів на інші (гальваностегія). Гальваностегія використовується для додання виробам декоративного виду і для захисту від корозії. Таким способом виробляють золочення, сріблення, нікелювання і т. Д.

Електроліз служить також для очищення (рафінування) металів, наприклад міді. Пластини литий міді, отриманої шляхом випалу руди, опускають в якості анодів в ванни, що містять розчин мідного купоросу, підкислений сірчаною кислотою для підвищення провідності електроліту. Катодами в цих ваннах є тонкі мідні кисті, на яких відкладається електролітична мідь, а домішки осідають на дно ванни.

Дуже поширений електролітичний спосіб отримання їдких лугів натрію, калію і хлору, а також кисню і водню шляхом розкладання води, підкисленою сірчаною кислотою.

Явище електролізу становить небезпеку для ряду підземних споруд. Під дією електролізу блукаючими струмами можуть бути зруйновані броня кабелів, водопровідних і газових труб і інших металевих споруд. Найголовнішим джерелом цих струмів є електрообладнання транспорту - трамваїв і електрифікованих залізниць. Особливо шкідливо діють блукаючі, струми на підземні телефонні кабелі, покровом яких є гола свинцева оболонка.

Попередня | зміст | Наступна >>