1.10 Законы электролиза Количественная характеристика процессов электролиза опреде-ляется законами, установленными м. Фарадеем.

Законы Фарадея:

1. Масса вещества, выделяющегося на электродах, прямо пропорциональна количеству прошедшего через раствор или расплав электричества и молярным массам химических эквивалентов (первый закон Фарадея):

где m(x) − количество восстановленного или окисленного вещества, г;

I − сила пропускаемого тока, A;

τ − время электролиза, с;

M(x) − молярная масса, г/моль;

M_Э(x) − молярная масса химического эквивалента, г/моль;

z − число приобретенных или отданных в окислительно-восста-новительных реакциях электронов;

F − постоянная Фарадея (96485 Кл).

Исходя из этой формулы можно производить ряд расчетов, связанных с процессом электролиза, например:

1) вычислять количества веществ, выделяемых или разлагаемых определенным количеством электричества;

2) находить силу тока по количеству выделившегося вещества и времени, затраченному на его выделение;

3) устанавливать, сколько времени потребуется для выделения определенного количества вещества при заданной силе тока.

2. Равные количества электричества выделяют при электролизе различных химических соединений эквивалентные количества веществ (второй закон Фарадея):

3. При прохождении через расплав или раствор электролита 96485 Кл электричества на электродах выделяется 1 моль эквивалента вещества.

2 Экспериментальная часть

Цель работы: изучить работу гальванических элементов. Электролиз растворов солей.

2.1 Изготовление медно-цинкового гальванического элемента

Заполнить на 1/4 два стакана с растворами сульфата цинка (1М) и сульфата меди (1М). Соединить стаканы электронным мостиком, за-полненным раствором электролита. Опустить соответственно в раст-воры цинковую и медную пластинки. Соединить пластинки, опущен-ные в растворы с гальванометром. Наблюдать отклонение стрелки гальванометра (вольтметра), обусловленное возникновением электри-ческого тока, вследствие различной величины нормальных электрон-ных потенциалов электродов.

Обработка результатов:

1) изобразить в отчете схему гальванического элемента (услов-ными знаками в виде строки);

2) выписать из справочной литературы числовые значения этих потенциалов и указать направление электронов во внешней цепи;

3) указать какие ионы и в каком направлении перемещаются в растворе;

4) вычислить ЭДС гальванического элемента.

2.2 Изготовление концентрационного гальванического элемента

Заполнить на 1/4 два стакана с растворами сульфата меди (0,6М) и сульфата меди (1М). Соединить стаканы электронным мостиком, заполненным раствором электролита. Опустить в оба раствора два оди-наковых медных электрода. Соединить медные электроды, опущенные в растворы с гальванометром. Наблюдать отклонение стрелки гальва-нометра (вольтметра), обусловленное возникновением электрического тока вследствие различной величины фактических электродных потен-циалов двух медных электродов.

Обработка результатов:

1. изобразить в отчете схему гальванического элемента (услов-ными знаками в виде строки);

2. указать направление движения элементов во внешней цепи;

3. указать какие ионы и в каком направлении перемещаются в растворе;

4. вычислить ЭДС концентрационного гальванического эле-мента.