Шніт Валерия 11-А

Електролітична дисоціація

По електричних властивостях всі рідини можна розділити на 2 групи: Рідини ПровідніНе провідні Містять вільні заряджені частинки (дисоціюючі) – електроліти. Ті, що не містять вільні заряджені частинки (не дисоціюючі). До них відносяться розчини (найчастіше водні) і розплави солей, кислот й основ. До них відносяться дистильована вода, спирт, мінеральне масло... Електролітичної дисоціацією називається розпад нейтральних молекул речовини в розчиннику на позитивні і негативні іони.

Електролітична дисоціація Na Cl Na + Cl - Електролітична дисоціація кухонної солі NaCl Na + + Cl - Дисоціація інших речовин: CuSO 4 Cu 2+ + SO 4 2- HCl H + + Cl - H 2 SO 4 H + + H + + SO 4 2- CaCl 2 Ca 2+ + Cl - + Cl - При дисоціації іони металів і водню завжди заряджені позитивно, а іони кислотних радикалів і групи ОН – негативно.

Електричний струм в електролітах. Електроліз

Электроліз Іони в електроліті рухаються хаотично, але при створенні електричного поля характер руху стає впорядкованим: позитивні іони (катіони) рухаються до катода, негативні іони (аніони) рухаються до анода + (анод) - (катод) Електричний струм в електролітах являє собою впорядкований рух позитивних і негативних іонів

Электроліз Розглянемо, що відбувається, коли іони досягають електродів (на прикладі мідного купоросу) CuSO 4 Cu 2+ + SO (катод) Позитивні іони міді, підходячи до катода, отримують два відсутніх електрона, відновлюючись до металевої міді У процесі протікання струму через електроліт на катоді відбувається осідання шару чистої міді - електроліз розчину мідного купоросу Cu е Cu 0 На катоді: Cu 2+

Электроліз На аноді: + (анод) - - Виділення речовини на електродах внаслідок окисно - відновних реакцій при проходженні струму через електроліт називається електролізом. Сульфат – іони SO 4 2-, підходячи до анода, віддають йому два зайвих електрона, які через джерело струму надходять на катод і приєднуються до позитивних іонів міді SO 4 2-

Закони електролізу

Досліджував електроліз і відкрив його закони англійський фізик Майкл Фарадей в 1834 році Майкл Фарадей (1791 – 1867) Відкрив явище електромагнітної індукції, закони електролізу, ввів уявлення про електричне і магнітне поле Перший закон електролізу Маса речовини, яка виділяється на електродах при електролізі, прямо пропорційна величині заряду, що пройшов через електроліт k – електрохімічний еквівалент речовини (дорівнює масі речовини, яка виділяється при проходженні через електроліт заряду 1 Кл) Якщо врахувати, що q = I t, то

Закони електролізу Другий закон електролізу При однаковій кількості електрики (електричному заряді, що пройшов через електроліт) маса речовини, яка виділяється при електролізі, пропорційна відношенню молярної маси речовини до валентності m - маса виділеної речовини k - електрохімічний еквівалент М - молярна маса речовини z - валентність речовини Заряд, необхідний для виділення 1 благаючи речовини, однаковий для всіх електролітів. Він називається числом Фарадея F Електрохімічний еквівалент і число Фарадея пов'язані співвідношенням

Застосування електролізу

ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОЛІЗУ Отримання хімічно чистих речовин Гальваностегія Гальванопластика

Застосування електролізу Засновником гальванотехніки та її найширшого застосування є Б. С. Якобі, який винайшов в 1836 році гальванопластику Борис Семенович Якобі (1801 – 1874) – російський академік, який відкрив гальванопластику, який створив першу конструкцію електродвигуна Гальванотехніка - це галузь прикладної електрохімії, сенс якої полягає в отриманні електролітичним шляхом металевих копій будь-яких предметів (гальванопластика) або ж у нанесенні цим же способом металевих покриттів на будь-які поверхні (гальваностегія). Спосіб цей свого часу широко використовувався в поліграфічній промисловості і в певних випадках застосовується і зараз.

Застосування електролізу 1. Отримання хімічно чистих речовин Рафінування міді + анод - катод Катод – тонка пластина чистої міді, анод – товста пластина неочищеної міді CuSO4 При проходженні струму через електроліт на катоді осідає чиста мідь, анод витрачається і виснажується Домішки залишаються в електроліті або осідають на дно При щільності струму 0,3 А на 1 дм² процес йде кілька днів

Застосування електролізу 1. Отримання хімічно чистих речовин Отримання алюмінію Алюміній отримують електролітичним способом з глинозему (згадайте - алюміній є одним з найпоширеніших хімічних елементів земної кори і міститься в будь глині ) Електролітичним способом отримують: Магній, натрій, калій, кальцій... Соду, хлор, хлористий кальцій... Здійснивши, наприклад, електроліз розчину кухонної солі NaCl, ми можемо отримати відразу 3 корисних хімічних речовини: Газоподібні водень і хлор, а також розчин їдкого натру NaOH

Застосування електролізу 2. Гальваностегія Гальваностегія – покриття предметів неокисляющих металами для захисту від корозії (Ni, Cr, Zn, Ag, Au, Cu …)

Застосування електролізу 3. Гальванопластика Копія барельєфа, отримана методом гальванопластики Гальванопластика – отримання відшаровується копій предмета, отриманих шляхом осадження металу на поверхні предмета електролітичним способом Точність копіювання форми предмета дуже висока, тому що процес йде на іонному (молекулярному) рівні Застосування: Отримання рельєфних копій барельєфів, статуй - Виготовлення кліше, поліграфія - Випуск цінних паперів, грошей

Застосування електролізу Крім зазначених вище, електроліз знайшов застосування і в інших областях: отримання оксидних захисних плівок на металах (анодування); електрохімічна обробка поверхні металевого виробу (поліровка); електрохімічне фарбування металів (наприклад, міді, латуні, цинку, хрому та ін); очищення води - видалення з неї розчинних домішок. В результаті виходить так звана м'яка вода (за своїми властивостями наближається до дистильованої); електрохімічна заточка ріжучих інструментів (наприклад, хірургічних ножів, бритв і т.д.).