40. Электролиз. Законы электролиза

Электролиз — физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которое 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 называется положительный электрод, катодом — отрицательный. 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, диоксида марганца, пероксида водорода.

Электролиз находит применение в очистке сточных 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 называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Количественные характеристики электролиза выражаются двумя законами Фарадея:

1) Масса вещества, выделяющегося на электроде, прямо пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит.

2) При электролизе различных химических соединений одинаковые количества электричества выделяют на электродах массы веществ, пропорциональные их электрохимическим эквивалентам.

Эти два закона можно объединить в одном уравнении:

где m – масса выделяющегося вещества, г;

n – количество электронов, переносимых в электродном процессе;

F – число Фарадея (F=96485 Кл/моль)

I – сила тока, А;

t – время, с;

M – молярная масса выделяющегося вещества, г/моль.

41. Гальванические элементы

Это устройства ддля преобразования хим.энергии в электрическую

Принцип действия основан на пространственном разделении окислительного и восстановит. Процесса. Электроны от восстановителя окислителю переходят по внешнему проводнику.

Любой гальванический элемент сост. Из 2х электродов: анода и катода

Каждый электрод представляет собой систему, содержащую один и тот же элемент в 2х разных степенях окисления(окисленной и восстановленной формах)

Гальванический элемент Даниэля-Якоби

42. Коррозия металлов

Самопроизвольное разрушение Ме под действием окр. среды, это ОВР, протекающие на пов-ти раздела фаз

По механизму протекания м.б.:-химическая,-электрохимическая

Хим. обусловлена вз-ием Ме с сухими газами или жидкостями, не проводящими эл.ток. Протекает без возникновения тока. (разновидность-газовая коррозия). У некоторых Ме соприкосновение с возд.(газами) замедляет коррозию, т.к. на пов-ти Ме обр-ся защитная оксидная пленка, которая препятствует проникновение к Ме газов и жидкостей. Такой Ме становится пассивным, неактивным(Al, Cr, Zn, пассивным Ме делает конц. HNO3). Примером корр. в неэлектролитах может служить разруш. цилиндров в ДВС за счет серы, содерж. в бензине. S+O2->SO2 – обр-ся агрессивные оксиды

Наиб. вред наносит электрохим. коррозия-процесс разрушения Ме, находящегося в контакте с др. Ме среди электролита(возникнов. гальв. тока)

*место для рисунка*

; pH<7