36. Электролиз. Сходство и отличия гальванического элемента и электролиза.

Совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих в растворах и расплавах электролитов под воздействием постоянного электрического тока.

При работе гальванического элемента в стандартных условиях происходит процессы превращения химической энергии в электрическую энергию. А При протекании на электродах процесса электролиза происходит превращение – электрической энергии в химическую.

37. Электролиз расплавов и водных растворов электролитов.

Наиболее просто протекает электролиз расплавов электролитов, так как в них существует по одному виду катионов и анионов, которые разряжаются на электродах. Положительно заряженные ионы (катионы) подходят к отрицательно заряженному электроду (катоду) и принимают от него электроны (восстанавливаются). Отрицательно заряженные ионы (анионы) движутся к положительно заряженному электроду (аноду) и отдают ему электроны (окисляются).

В водных растворах электролитов появляется второе вещество — вода. В отсутствии гидролиза соли водородный показатель раствора рН = 7, при гидролизе соли по аниону рН > 7 (избыток анионов ОН"), при гидролизе по катиону рН < 7 (избыток катионов Н+). Молекулы воды, катионы водорода и гидроксид-анионы наряду с ионами растворенной соли могут участвовать в электродных реакциях.

38. Последовательность разрядки ионов на электродах при электролизе. Электролиз с использованием различных видов электродов.

39. Законы Фарадея. Области практического применения электролиза.

Фарадей в результате своих исследований установил следующие законы электролиза:

1. Масса вещества, выделяющегося на электродах или образующегося в растворе в результате растворения электрода, прямо пропорциональна количеству электричества, прошедшего через раствор.

2. Массы различных веществ, образовавшихся при пропускании одного и того же количества электричества, пропорциональны электрохимическим эквивалентам этих веществ.

Оба закона могут быть объединены одной математической формулой:

m = (M*I*t) / (n*F)

где m - масса в-ва, вступившего в реакцию или образовавшегося. M - молярные массы в-в. I – сила тока (А). t – время (с). n - количество электронов. F – постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).

V = (V_m*I*t) / (n*F), где V_m - 22,4 дм³/моль.

Для кислорода n = 4. Для водорода n = 2.

40. Химические и физические свойства кальция. Основные соединения кальция и их практическое применение в строительстве.

По содержанию в земной коре кальций занимает третье место среди металлов после алюминия и железа. Основное его количество сосредоточено в форме кальцита СаСО3 (мел, мрамор, известняк).

Металлический кальций получают, главным образом, электролитическим способом; электролизу обычно подвергают расплав хлорида кальция.

Кальций представляет собой ковкий, довольно твердый белый металл. На воздухе он быстро покрывается слоем оксида, а при нагревании сгорает ярким красноватым пламенем. С холодной водой кальций реагирует сравнительно медленно, но из горячей воды быстро вытесняет водород, образуя гидроксид. Кальций – очень активный металл, легко соединяющийся с галогенами, серой, азотом и восстанавливающий при нагревании оксиды многих металлов.

Оксид кальция СаО представляет собой белое, очень огнестойкое в-во, плавящееся только при температуре 3000 С⁰. Если облить жженую известь водой, куски извести распадаются в рыхлую массу и приобретают название гашенной извести. Жженую известь широко используют в строительстве для приготовления кладочных и штукатурных растворов.

Карбонат кальция CaCO₃ в природе распространен в форме минералов известняка или мрамора. Он является основой кальцита, мела, кораллов, яичной скорлупы, раковин морских животных. Доломит — смешанный карбонат кальция и магния. Карбонат кальция используют для приготовления цемента и бетона.

Сульфат кальция CaSO₄ существует в природе в виде минерала ангидрита. Дигидрат CaSO₄*2H₂О является важным промышленным минералом, известным под названиями гипс, алебастр, селенит и шелковистый шпат. Гипс добавляют в цемент для уменьшения скорости схватывания, его используют для изготовления пишущих мелков, сельскохозяйственной побелки, в качестве наполнителя красок