Электрический ток в электролитах. Электролиз. Законы Фарадея для электролиза.
Электролитами называются вещества растворы или расплавы которых проводят электрический ток.
К электролитам относятся соли, кислоты и щелочи.
Для того чтобы в электролите возникли свободные заряды , необходимо его растворить или расплавить.
Электролитическая диссоциация – это распад молекул электролита на ионы под действием растворителя. При этом образуются положительные и отрицательные ионы, которые и являются носителями тока в электролитах.
Процесс прохождения электрического тока через электролит, сопровождающийся химическими превращениями и выделением чистого вещества на электродах, называется электролизом.
При
электролизе
положительные
ионы
вещества
движутся
к
отрицательному
электроду
(катоду)
,
а
отрицательные
к
положительному
(аноду).
Попадая
на
электрод
они
либо
отдают
избыточные
электроны,
либо
приобретают
недостающие,
и
образуют
нейтральные
соединения.
Закон Фарадея для электролиза: m = k q = k IΔ t
Масса чистого вещества, выделившегося на электроде в результате электролиза, прямо пропорциональна количеству электричества протекающего через раствор.
где k - коэффициент пропорциональности - электрохимический эквивалент вещества.
Использование электролиза в технике : с помощью электролиза получают из расплавленной руды легкие металлы, которые реагируют с водой и из растворов не выделяются. С помощью электролиза производят покрытие металлических предметов тонким слоем другого металла. С помощью электролиза можно получать металлические рельефные копии. Электролиз активно используется в гальванических элементах.
Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряд. Вольт-амперная характеристика тока.
Газы при н.у. являются диэлектриками. Для создания тока в газах необходима ионизация.
Ионизация- образование свободных зарядов под действием внешних излучений.
Ток в газах обычно протекает как несамостоятельный разряд, т.к. он может возникнуть только при действии внешнего ионизатора. После прекращения действия ионизатора, ток в газе прекращается.
Механизм образования свободных зарядов- ударная ионизация. Ударная ионизация: молекулы газа начинают двигаться быстрее, за счет энергии ионизатора и при столкновении с другими молекулами, выбивают из них электроны. В результате образуются (-) и (+) ионы и электроны. Сопротивление газа зависит от интенсивности работы ионизаторов. Чем больше энергии выдаёт ионизатор, тем меньше сопротивление.
Вольт-амперная характеристика.
Участок
1
несамостоятельный
разряд
(
без
ионизатора
ток
исчезает).
С
увеличением
напряжения,
ток
растёт
линейно.
Участок 2 несамостоятельный разряд. Ток постоянный ( с увеличением напряжения, ток не изменяется, т.к. все свободные заряды, созданные ионизатором, сразу же участвуют в создании тока).
Участок 3 самостоятельный разряд ( продолжается после прекращения действия внешнего ионизатора). Это объясняется тем, что при большом напряжении образуются дополнительные свободные заряды за счет ионизации электронным ударом: электроны электрического поля разгоняются до больших скоростей и сталкиваясь с молекулой, выбивают из них электроны. Эти электроны тоже приобретают большую скорость и сталкиваются с молекулами. Число свободных зарядов очень быстро увеличивается без участия внешнего ионизатора.
Разряд в газе, который происходит только при действии постороннего ионизатора, называют несамостоятельным.
Разряд в газе, который может происходить без действия постороннего ионизатора, называют самостоятельным.
Для начала самостоятельного разряда необходимо наличие свободных электронов и значительное напряжение, которое будет разгонять их до больших скоростей..