 | Pobierz cały dokument chemia.fizyczna.v.2.1sciaga.politechnika.doc Rozmiar 178 KB |
CHEMIA FIZYCZNA
WYKŁAD I
Ogólne podstawy procesu elektrolizy.
Przewodność elektryczna w roztworach elektrolitów jest ściśle związana z wędrówką jonów. Potwierdzeniem tego są zjawiska elektrolizy
Jeżeli do roztworu jakiegoś elektrolitu wprowadzi się dwa oddzielne przewodniki elektronowe (przewodniki I klasy) - elektrody. Następnie podłączy je do zewnętrznego źródła prądu stałego to po uzyskaniu odpowiedniego napiecia będzie można stwierdzic ze wystepuje zjawisko elektrolizy
Elektroliza - proces elektrochemiczny związany z przepływem ładunków elektrycznych przez roztwór elektrolitu, a przebiegający na powierzchni elektrod.
Zachodzi tutaj nie tylko przemieszczanie substancji w masie elektrolitu, ale także wydzielanie pewnych materiałów materiałów postaci stałej lub gazowej przy odpowiednich elektrodach (katodzie, anodzie)
Warunkiem niezbędnym dla przebiegu procesu elektrolizy musi być obecność swobodnie poruszających się jonów w poddanym procesowi roztworze elektrolitu, w polarnym rozpuszczalniku (zazwyczaj wodzie) lub elektrolicie stopionym.
W procesie elektrolizy prąd przepływa od elektrody dodatniej do ujemnej.
RYSUNEK
Sumaryczna reakcja przebiega na obu elektrodach podczas procesu elektrolizy jest reakcja utleniania-redukcji (redox). Od zwykłych procesów redox procesy elektrolityczne różnią się sposobem wymiany elektronów.
Katoda (redukcja)
Wydzielanie H 2H+ + 2e- → H2
Wydzielanie metali Ag+ + e - → Ag Cu2+ + 2e- → Cu
Redukcja zwiazkow nieorganicznych |
Anoda (utlenianie)
Wydzielanie Cl 2Cl- → Cl2 + 2e-
Wydzielanie tlenu 4OH- → H2O + 4e-
utlenienie związkow nieorganicznych |
PRAWO FARADAYA
I Masa jakiejkolwiek substancji odłożonej, wydzielonej lub rozpuszczonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do ilości elektryczności, jaka przepływa prze elektrolit.
M = k • Q = k • I • t
m - masa substancji [g]
k - równoważnik elektrochemiczny [g/c]
Q - ładunek elektryczny [C]
I - natężenie prądu [A]
t - czas [s]
II Na odłożenie, wydzielenie lub rozpuszczenie na elektrodach 1 gramorównoważnika jakiejkolwiek substancji zużywa się zawsze tę samą ilość elektryczności równą 1F
F = NA • e ≈ 96500
F - stała Faradaya [c/mol]
NA - Liczba awogarda 6,022169•1023 liczba atomów w gramoatomie ?!) [1/mol]
e - ładunek elektryczny …
Inna postać
- masa równoważnikowa [g/mol]
M - masa molowa [g/mol]
z - liczba przejścia ( ładunek rozładowania jonu, wartościowość)
 | Pobierz cały dokument chemia.fizyczna.v.2.1sciaga.politechnika.doc rozmiar 178 KB |