Тема 1.3. Електрохімія електрична провідність розчинів. План

1. Предмет електрохімії.

2. Електропровідність розчинів електролітів, її виміри.

3. Електродний потенціал. Рівняння Нернста.

4. Класифікація електродів.

5. Корозія металів. Види корозії. Методи захисту від корозії обладнання, що використовується в харчовій і переробній промисловості.

ВИВЧИВШИ ТЕМУ, ВИ ПОВИННІ:

Знати:

 визначення електропровідності, питомої та еквівалентної електропровідності;

 причини, що визивають електропровідність, особливості електропровідності сильних електролітів;

 електродні процеси, електрорушійні сили, електродні потенціали, їх причини;

 рівняння Нернста;

 корозію металів.

Вміти:

 вимірювати електропровідність розчинів;

 вимірювати рН розчинів;

 розраховувати електропровідність розчинів;

 розраховувати електродний потенціал за формулою Нернста;

 розраховувати величину ЕРС;

 складати хімічні гальванічні ланцюги.

1. Предмет електрохімії

Електрохімія - це розділ фізичної хімії, в якому вивчаються

закономірності взаємних перетворень хімічної та електричної форм енергії.

Всі електрохімічні процеси можна поділити на дві протилежні групи: І група - процеси електролізу, при якому під дією зовнішнього джерела електричної енергії відбуваються певні хімічні реакції і

ІІ група - процеси виникнення електрорушійної сили та електричного струму внаслідок певних хімічних реакцій.

У процесах І групи електрична енергія перетворюється в хімічну. У

процесах ІІ групи, навпаки, хімічна енергія перетворюється в електричну.

Наприклад, в гальванічних елементах електрична енергія виробляється в результаті перебігу хімічних реакцій. Всі ці процеси йдуть в розчинах або розплавах електролітів і пов’язані із зміною стану іонів. Тому в електрохімії вивчаються властивості розчинів електролітів, іонні рівноваги, електродні процеси.

Електрохімічні процеси мають велике практичне значення. Так, теоретичні закони електрохімії лежать в основі методів одержання хлору, лугів, ряду кольорових та рідкісних металів, вони реалізуються також в процесах гальванотехніки, при роботі хімічних джерел струму, захисті металів від корозії. В науці і техніці широко використовуються електрохімічні методи контролю і аналізу: потенціометрія, кондуктометрія, полярографія, кулонометрія тощо.

Усі електрохімічні реакції відбуваються тоді, коли є електрохімічний струм у колі. Це коло обов’язково складається з послідовно з’єднаних металевих провідників (електродів) і розчину (або розплаву) електроліту. У металевих провідниках, як ми знаємо, переносниками струму є електрони, у розчині електролітів – іони. Безперервність проходження струму в колі забезпечується лише в тому випадку, коли відбуваються процеси на

електродах, тобто на межі метал-електроліт. На одному електроді відбувається процес приймання електронів (відновлення), на другому електроді - процес віддавання електронів (окиснення).

Особливістю електрохімічних процесів, на відміну від звичайних хімічних, є просторове розділення процесів окислення і відновлення. З цих процесів, які не можуть відбуватися один без одного, і складається в цілому хімічний процес в електрохімічній системі.