Удельная электропроводность

•Мерой способности веществ проводить электрический ток. Электропроводность растворов электролитов зависит от природы электролита и растворителя; и является следующих факторов:

–концентрации ионов

-скорости их движения

–Вязкости и диэлектрической постоянной растворителя

–температуры

Молярная электрическая проводимость растворов электролитов

•λ – мера электрической проводимости всех ионов, образующихся при диссоциации 1 моля электролита при данной концентрации

•λ = æ V = æ/C ; λ = æ ·1000/C Молярная электрическая проводимость прямо пропорциональна абсолютным

скоростям движения ионов λ =ɑ ·F( u+ +u_)

Абсолютная скорость движения иона - эта его скорость при градиенте потенциала в 1 В/м, ее размерность В·м2·с-

•λ =ɑ ·F( u∞+ +u ∞ _)

•u ∞ ·F= λ ∞ - называется предельной молярной электрической проводимостью иона или подвижностью иона.

•Предельная молярная электрическая проводимость является специфической величиной для данного вида ионов и зависит только от природы растворителя и температуры

Неравновесные явления в электродах. Электролиз. Число переноса

•Взаимное превращение электрической и химической форм энергии происходит в электрохимических системах, состоящих из следующих частей: проводник первого типа – называется «электрод» ; проводник , обеспечивающий прохождение тока между электродами – называется «внешняя цепь»

•По направлению процесса взаимного превращения электрической и химической форм энергии различают две группы систем: электролизеры и химические источники тока.

Электрическая система, работающая за счет внешнего источника тока, называется электролизером. В электролизерах при электролизе за счет внешней электрической энергии в системе возникают химические превращения. На границе электрод-раствор электрод ( катод) отдает электроны, полученные от внешнего источника тока, участникам реакции – идет процесс восстановления Катионы будут восстанавливаться на катоде по реакции Mz+ + zе = M

Металл анода (или анионы раствора) будет окисляться на аноде по реакции

М + zе = Mz-

освободившиеся при этом электроны поступают во внешнюю цепь. Эти процессы не самопроизвольные, так как могут протекать только за счет внешнего источника тока

Вхимическом источнике электрического тока –гальваническом элементе – энергия химического процесса переходит в электрическую. Это самопроизвольные процессы, протекающие за счет внутренней химической энергии участников процесса. На границе электрод –раствор на катоде в этом случае происходит процесс окисления реакции

М= Мz+ + ze

Врезультате которого освобождаются электроны. Последние поступают через внешнюю цепь к границе электрод-раствор к аноду, на котором будет происходить реакция восстановления

Мz+ + ze = M

Таким образом, в обоих случаях обеспечивается протекание электрического тока в цепи, но направление тока в гальваническом элементе и в электролизе противоположное.

При электролизе, т.е. при протекании постоянного электрического тока через электрохимические системы, на электродах возникают электрохимические реакции, причем соотношение между количеством электричества и массами прореагировавших веществ выражается законами Фарадея

1 закон Фарадея

Для измерения количества прошедшего электричества используются электролизеры, в которых не параллельных электрохимических и побочных реакций. Они называются кулонометрами По методам определения количества образующихся

веществ кулонометры делятся на весовые, объемные, титрационные Например , действие серебряного кулонометра,

представляющего собой электролизер (-) Ag |AgNO3| Ag(+)

Основано на взвешивании массы серебра, осевший на катоде во время элекролиза по реакции

Ag(+) + 1е = Ag

При пропускании одного Фарадея электричества на катоде выделяется один моль-экв. серебра, равный 107 г.

Вобъемных кулонометрах отпрделяют изменение объемов газообразных веществ, являющихся продуктами электролиза

Втитрационных кулонометрах методом титрования определяют количества вещества, образовавшегося при электролизе

Число переноса ионов

•Доля количества электричества , переносимая ионами данным видом ионов, по отношению количества электричества, прошедшему через раствор, называется числом переноса (t )

•. Оно может быть определено только при условии полной диссоциации электролита. Для бинарного электролита можно записать Размерности: плотность тока [i] - А/м2 число переноса [t] - безразмерная величина

t +=λ+/λ+ +λ-

Провели электролиз водного раствора нитрата серебра с инертным анодом. Масса восстановленного на катоде серебра оказалась равной 2,16 г. Какой объём газа (н.у.) выделился на аноде? Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе, если масса раствора 250 г.