Chemia labolatorium, Elektroliza, Elektroliza - uszeregowana wędrówka jonów do elektrod pod wpływem prądu elektrycznego, połączona z procesami rozładowania jonó


Elektroliza-uszeregowana wędrówka jonów do elektrod pod wpływem prądu połączona z procesmi rozłdowania jonów i reakcjami wtórnymi na elektrodach. Katodzie redukcja, Anoda utlenianie.

I prawo Faradaya-masa produktu wydzielonego na elektrodzie w czasie elektrolizy jest propor. do wielkości ładunku przeniesionego przez elektrolit: m=k*Q (m-masa produktu,Q-ładunek wymieniony między elektrodą i roztworem=i*t). Równoważnik chemiczny k to liczba gramów subst, wydzielonej, rozpuszczonej podczas przepływu jednego C ładunku elektrycznego: k=M/(z*F) (M-masa atomowa, z-wartościowość jonu, F-stała Faradaya). Ilość elektryczności, która przepłynie podczas elektrolizy jest równa iloczynowi natężenia prądu i czasu trwania procesu: m=kit. Wynosi ona 96485 C i zwana jest stałą Faradaya (przy I=1A, t=1s, Q=1C,czyli 6,2415*10^18 elektronów, wiedząc, że dla wydzielenia na elektrodzie 1 mola substancji potrzeba jest ich liczba równa liczbie Avogadra 6,02315*10^23)

II prawo Faradaya - ta sam ilość elektryczności przepływając przez elektrolity wydzieli na elektrodach masy substancji proporcjonalne do ich równoważników chemicznych m1/m2=k1/k2.

Potencjał rozkładowy - dla danego elektrolitu jest najmniejszym napięciem niezbędnym do rozkładu elektrolitu podczas elektrolizy. Na jego wartość składają się: potencjał anod, kat, rezystancja elementów układu i nadpięcie niezbędne do nadania procesom elektrodowym odpowiedniej szybkości: Er=Ek+Ea+ir+nk. Duże nadnapięcie wodoru pozwala na elektrolityczne wydzielanie z roztwru wodnego niektórych metali nieszlachetnych. Przy zbyt dużych gęstościach prądowych (pow. prądu granicznego) obserwuje się nienadążanie dyfuzji jonów do sfer przyelektrodowych - zaczyna pracować ogniwo galwaniczne.

Zastosowanie - otrzymywanie metali nieszlachetnych(li,na,k,mg,al.) oraz f,cl, chlorany, naoh, rafinacja metali (metal w swojej soli najpierw się utlenia potem redukuje) do czystości 99,99%. Ze szlamu anodowego przy rafinacji cu można otrzymać ag,au,pt,ni,pb,zn. Stosuje się również srebrzenie, złotowanie, niklowanie, chromowanie.



Wyszukiwarka