30. Электрический ток в электролитах. Электрохимическая диссоциация. Закон Фарадея. Применение электролиза.

Распад молекул на ионы под действием растворителя называется электролитической диссоциацией.

Число, показывающее, какую часть всех молекул растворённого вещества составляют молекулы, распавшееся на ионы, называют степенью диссоциации. Подвижным носителем зарядов в растворах являются ионы растворённого вещества.

При диссоциации ионы водорода и всех металлов оказываются заряжены положительно. Диссоциацию молекул на ионы можно вызвать также сильным нагреванием вещества. Поэтому расплавы солей также являются проводниками электрического тока.

Таким образом, согласно теории электролитической диссоциации в растворах солей, кислот и щелочей всегда имеются свободные ионы, т.к. они всегда образуются в момент растворения вещества в воде или другом растворителе.

Что такое электролиз и где его применяют

Жидкий проводник, в котором подвижными носителями зарядов являются только ионы, называют электролитом.Прохождение электрического тока через электролиты, сопровождающееся химическими превращениями вещества и выделением его на электродах, называется электролизом.

Сосуд с электродами, в котором находится электролит, называют электролитической ванной.

Опущенные в электролит электроды – проводники, соединённые с полюсами источника тока, создают электрическое поле. Электрод, соединённый с положительным полюсом батареи, называют анодом, а электрод, соединённый с отрицательным полюсом, - катодом. По действием сил этого поля создаётся упорядоченное движение ионов.

Положительно заряженные ионы называются катионами (обычно это ионы металлов и водорода), т.к при электролизе они идут к катоду, а отрицательно заряженные – анионами (ионы кислотного остатка солей и гидроксильная группа),т.к при электролизе они идут к аноду.

Из раствора +ионы оседают на – заряженном катоде, а –ионы оседают на аноде. При этом происходит не только выделение определённого вещества из раствора, но и разложение растворителя. Т.к. в большинстве случаев растворитель – вода, то такое явление называют разложением воды: по мере прохождение электрического тока количество воды в растворе убывает, а концентрация раствора возрастает.

Выделение вещества на обоих электродах происходит при неактивном аноде, который не растворяется в электролите. Обычно это уголь или графит. Однако если анод растворим, он называется активным, т.к. он реагирует с электролитом. Такой электролиз используется для очистки металлов от примесей или покрытия чего-либо ровным слоем металла. При электролизе с активным анодом, анод растворяется и чисто вещество оседает на катоде, а примеси остаются в растворе.

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. Большое количество металлов извлекаются из руд и подвергаются переработке с помощью электролиза.