Elektroliza

1. Mechanizm przepływu prądu w gazach, cieczach i ciałach stałych.

2. Pojęcie wartościowości.

3. Elektroliza- przebieg, zastosowanie.

4. Prawo Faradaya.

5. Pojęcie równoważnika elektrochemicznego.

Ad.2 Wartościowość-to cecha pierwiastków chemicznych i grup funkcyjnych w chemii określająca iloma wiązaniami chemicznymi może się dany pierwiastek łączyć z innymi.

Liczba wiązań chemicznych, jakie może utworzyć dany atom lub jon z innymi atomami lub jonami

Ad. 3 Elektroliza- jeżeli w elektrolicie wytworzy się pole elektryczne poprzez wstawienie dwóch elektrod połączonych z biegunami źródła prądu np. stałego, wówczas jony dodatnie

( kationy) będą poruszały się w kierunku elektrody ujemnej ( katody), a jony ujemne ( aniony) w kierunku elektrody dodatniej ( anody). Po przybyciu do elektrod jony zobojętniają się: kationy uzupełniają utracone w procesie dysocjacji elektrony, pobierając je od katody, aniony tracą zaś nadmiar elektronów oddając je anodzie. Proces ten nazywa się elektrolizą.

Ad. 4 Prawa elektrolizy Faradaya to dwa prawa sformułowane przez Faradaya w 1834 r.:

1. Masa substancji wydzielonej podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku, który przepłynął przez elektrolit

2. Ładunek Q potrzebny do wydzielenia lub wchłonięcia masy m jest dany zależnością

gdzie:

F - stała Faradaya (w kulombach/mol)

z - ładunek jonu (bezwymiarowe)

M - masa molowa jonu (w kilogram/mol).

Inne, częściej spotykane sformułowanie drugiego prawa elektrolizy Faradaya brzmi:

Stosunek mas m₁ oraz m₂ substancji wydzielonych na elektrodach podczas przepływu jednakowych ładunków elektrycznych jest równy stosunkowi ich równoważników elektrochemicznych k₁ oraz k₂ i stosunkowi ich mas równoważnikowych R₁ oraz R₂, czyli:

Masa m miedzi wydzielonej na katodzie zależy od natężenia prądu i oraz czasu trwania elektrolizy t , co jest treścią I prawa Faradaya:

m= k* i *t lub m= k * q

gdzie:

q- ładunek elektryczny przepływający w czasie t przez elektrolit,

k- współczynnik proporcjonalności zwany równoważnikiem elektrochemicznym

Z prawa Faradaya wynika bezpośrednio, że do wydzielenia jednego gramorównoważnika dowolnej substancji potrzebna jest zawsze ta sama, niezależna od warunków, ilość elektrolityczności zwana stałą Faradaya:

F= 96 500 C * mol ۤ¹

Ad. 5 Równoważnik elektrochemiczny- (oznaczany symbolem: k) to wartość stosowana w elektrochemii równa masie substancji wydzielonej przy przepływie przez elektrolit ładunku elektrycznego 1 C.

Jest równy liczbowo masie substancji przeniesionej w elektrolicie przez ładunek jednostkowy równy 1 kulombowi.

PWN mówi: współczynnik stosowany w obliczeniach elektrochem.; liczbowo równy masie substancji wydzielonej na elektrodzie lub przeprowadzonej do roztworu podczas elektrolizy, gdy przez układ przepłynął ładunek równy 1 kulombowi.

---