Электролиз

                     Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.

                Упорядоченное движение ионов  в проводящих жидкостях происходит  в электрическом поле, которое  создается электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника  электрической энергии. Анодом  при электролизе называется положительный  электрод, катодом — отрицательный[1]. Положительные ионы — катионы  — (ионы металлов, водородные  ионы, ионы аммония и др.) —  движутся к катоду, отрицательные  ионы — анионы — (ионы кислотных  остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.

             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[источник не указан 1309 дней], диоксида марганца[2], пероксида водорода. Большое количество металлов извлекаются из руд и подвергаются переработке с помощью электролиза (электроэкстракция, электрорафинирование). Также, электролиз является основным процессом, благодаря которому функционирует химический источник тока.

    Электролиз находит  применение в очистке сточных  вод (процессы электрокоагуляции,  электроэкстракции, электрофлотации).

Первый закон Фарадея

В 1832 году Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит:

 если через электролит  пропускается в течение времени  t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности  называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Первый закон электролиза Фарадея: масса вещества, осаждённого на электроде  при электролизе, прямо пропорциональна  количеству электричества, переданного  на этот электрод. Под количеством  электричества имеется в виду электрический заряд, измеряемый, как  правило, в кулонах.

Второй закон Фарадея

Электрохимические эквиваленты  различных веществ относятся, как  их химические эквиваленты.Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент

где — постоянная Фарадея.

 

Второй закон Фарадея  записывается в следующем виде:

где   — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль;  — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А; — время, в течение которого проводился электролиз, с;   — постоянная Фарадея, Кл·моль−1;   — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного). Однако это не всегда так; например, при электролизе раствора соли меди(II) может образовываться не только свободная медь, но и ионы меди(I) (при небольшой силе тока).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          

           Электролиз

 

 

 

 

 

 

                                                                              Студента 1 курса

                                                                               Группы ИС-2

                                                                                Барыгина Никиты