Будьте внимательны! Проект находится в тестовой эксплуатации!
Играй - Развивайся - Поступай в ТПУ
Физика

3.2.10.1. Механизмы проводимости твёрдых металлов, растворов и расплавов электролитов, газов

Рейтинг: 0

Электрический ток в электролитах

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы.

Основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований. Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением веществ на электродах. Это явление получило название электролиза (рис.). 

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1833 году.

Первый закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе: масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду q, прошедшему через электролит:

m = kq = kIt,

где kэлектрохимический эквивалент вещества:

\(k = \frac{1}{F}\frac{\mu }{n}\)

F = eNA = 96485 Кл / моль. – постоянная Фарадея.

Второй закон Фарадея электрохимические эквиваленты различных веществ относятся их химические эквиваленты\({k_x}\):

\(\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = \frac{{{k_{x2}}}}{{{k_{x1}}}}\).

Объединенный закон Фарадея для электролиза:

\(m = \frac{1}{F}\frac{\mu }{n}It\).

Электролитические процессы классифицируются следующим образом:

  • получение неорганических веществ (водорода, кислорода, хлора, щелочей и т.д.);
  • получение металлов (литий, натрий, калий, бериллий, магний, цинк, алюминий, медь и т.д.);
  • очистка металлов (медь, серебро,…);
  • получение металлических сплавов;
  • получение гальванических покрытий;
  • обработка поверхностей металлов (азотирование, борирование, электрополировка, очистка);
  • получение органических веществ;
  • электродиализ и обессоливание воды;
  • нанесение пленок при помощи электрофореза.
Время на изучение: 15 минут

Другие материалы по данной теме

  Определение

Первый закон электролиза (первый закон Фарадея)

Изучить
  • 1
  • 2
  • 3