Қазақстан ресупбликасының білім және ғылым министрлігі
Электролиз. Электролиз заңдары (Фарадей заңдары)
жүктеу/скачать 152,98 Kb.
|
эЛЕКТРОХИМИЯ
| Электролиз. Электролиз заңдары (Фарадей заңдары).
Электрохимиялық эквивалент Электрлік тоқ электрод пен электролиттен түзілген электрохимиялық элемент тұйықталу нәтижесінде өту мүмкін немесе электрод – электролит жүйесіне берілген сыртқы потенциалдар айырмашылығының әсерінен өтуі мүмкін. Ақырғы жағдайдағы құбылыс электрод – электролит шекарасында өтетін, электролиз деп аталатын және ол электролиттен электродта бөлінген заттардан (металдар, газ), электрод затының еруінен және электрролит құрамының өзгеруінен тұрады. Электрлік токтың электрохимиялық жүйеден өтуі химиялық айналуымен байланысты болғандықтан, өтіп жатқан электр тоғы мөлшерімен әрекеттескен заттар мөлшері арасында қандай да бір тәуелділік болу керек. Осы тәуелділікті Фарадей ашты, ол электрохимияның бірінші сандық заңдарында өз мәнін тапты, кейін Фарадей заңдары деп аталды. Фарадейдің бірінші заңы. Э л е к т р о д т а р е а к ц и я л а с қ а н з а т т ы ң м ө л ш е р і е р і т і н д і д е н ө т к е н э л е к т р т о к м ө л ш е р і н е т у р а п р о п о р ц и о н а л: ∆G = КэQ = КэIτ (*) мұнда ∆G – Электродта реакцияласқан заттың мөлшері; Кэ – пропорционал коэффициенті; Q – электрод – ерітінді шекарадан өткен электр ток мөлшері; I – ток күші; τ – электролиз уақыты. Егер (*) теңдеуінде ток күшін ампермен (А) көрсетілсе, τ – сағат (сағ), онда Iτ = 1А·сағ болғанда ∆G = Кэ. Пропорционал коэффициенті Кэ электрохимиялық эквивалент деп аталады. Ол граммен көрсетілген 1А·сағат электр тоғы өткенде электродта бөлінетін заттың мөлшері болып табылады. Фарадейдің екінші заңы. Ә р т ү р л і э л е к т р о л и т т е р ү с т і н е н б і р д е й э л е к т р т о к м ө л ш е р і ө т к е н д е э л е к т р о д т а р е а к ц и я л а с қ а н ( бөлінген) ә р т ү р л і з а т т а р д ы ң м ө л ш е р і о с ы з а т т а р д ы ң х и м и я л ы қ э к в и в а л е н т т е р і н е п р о п о р ц и о н а л. Қандай да бір заттың химиялық эквиваленті деп осы элементтің атом массасының оның валенттілігіне, яғни осы элементтің атомы басқа атомдармен химиялық реакцияға түсетін электрон санына қатынасын айтады. Сойтіп, Фарадейдің екінші заңы электродта реакцияласқан әртүрлі заттардың мөлшері нақты электр ток мөлшері өткенде осы заттың табиғатына тәуелді екенін көрсетеді. Мысалы. СuСl2 ерітіндісінен электролиз кезінде анодта хлор бөлінеді, катодта – мыс, яғни Сu2+ + 2е- → Сu 2Сl- – 2е- → Сl2 Егер электролизде қандай да бір уақыт жүргізіп, кейін катодта бөлінген мыс мөлшерін, ал анодта хлор мөлшерін анықтаса, онда (егер электрод өнімі жоғалмаса) жазуға болады: ∆GСu /∆GСl2 = ЭСu/ЭСl2 мұнда ∆GСu және ∆GСl2 – бөлінген мыс пен хлор мөлшері; ЭСu және ЭСl2 – мыс пен хлордың химиялық эквиваленттері. Жалпы түрде: ∆G1/Э1 = ∆G2/Э2 = ∆G3/Э3= const (**) Көптеген эксперименттер негізінде, егер ерітіндіден фарадей саны деп аталатын F 96484 Кл -ға немесе 26,8А·сағатына тең электр ток мөлшері жіберілсе, онда бөлінген заттың мөлшері оның химиялық эквивалентіне тең деп анықталды, (*) ескере отырып ∆G = Э = КэF (***) аламыз, бұдан шығады Кэ =Э/F (****) (****) теңдеуі химиялық және электрохимиялық зквивалент арасындағы байланысты көрсетеді. (****) теңдеуі бойынша Кэ есептеу үшін фарадей санының мәнін А·сағ деп алу қажет. жүктеу/скачать 152,98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|