Chemia rep25

stopniu utlenienia, np. chlorek cyny (II) - SnCl₂, chlorek żelaza (II) - FeCl₂, kwas siarkawy - H₂S0₃.

Uzgadnianie równań reakcji

W reakcjach utleniania-redukcji, oprócz zrównoważenia liczby atomów, muszą być również zbilansowane liczby elektronów oddanych przez reduktor i przyjętych przez utleniacz podczas przebiegu reakcji. Oprócz utleniacza i reduktora, biorą udział w procesie również związki, w których nie zachodzi zmiana stopnia utlenienia. Związki te stanowiątzw. środowisko reakcji, np.: woda (H₂0), kwas solny (HC1), zasady itp.

Prawo Faradaya elektrolizy

Badając zjawisko elektrolizy, Faraday (1791-1867) odkrył zależność między ilością ładunków, jakie przepłynęły przez obwód elektryczny, a ilością substancji wydzielonej w elektrodach w procesie elektrolizy.

Zależność ta została ujęta w postaci praw, zwanych prawami Faradaya elektrolizy.

I prawo Faradaya:

masa wydzielonej substancji na elektrodach podczas elektrolizy jest proporcjonalna do natężenia prądu i czasu trwania elektrolizy, czyli:

m = k i t

gdzie:

m - masa wydzielonej substancji, i - natężenie prądu, t - czas trwania elektrolizy, k - współczynnik proporcjonalności.

Gdy i = 1 amper (A), a t = 1 s, to k = m.

Ilość elektryczności, która przepływa przez przewodnik w cza-ii jednej sekundy, gdy natężenie prądu wynosi 1 amper, nazywamy l tilombem. Zatem współczynnik k jest to masa substancji wydzie-lunej podczas elektrolizy przez jeden kulomb (amperosekundę) elek-nyc/ności.

II prawo Faradaya:

■ li i wydzielenia na elektrodach podczas elektrolizy takiej liczby gra-iiinw substancji, z którą jest związany mol elementarnych ładunków elektrycznych, jest potrzebna- niezależnie od warunków przeprowadzania procesu -zawsze ta sama ilość elektryczności wyno-»/i|iu 96 500 kulombów (C).

Tę ilość elektryczności nazwano na cześć Faradaya stałą Fa-itidaya i oznaczono literą F (dokładna wartość stałej Faradaya wy-m i ii %484,56 C • mol'). Stała Faradaya jest to ilość elektryczno-ii l / wiązana z molem elektronów.

Jeżeli masę mola jonów oznaczymy przez M, ładunek jonu |ii/»v, W, to masa substancji, z którą jest związany mol ładunków • li U t ycznych wynosi M. ■ Mamy zatem:

W

M ,

— = kF W

Wyli

M

WF

lii duje nam:

M

m

WF

Równanie to powstało z połączenia I i II prawa Faradaya.

I )zieląc stałą Faradaya F przez liczbę Avogadra N_A, otrzymany ilość elektryczności związaną z jednym elektronem, czyli jeden ■ li i unitarny ładunek elektryczności (atom elektryczności). Mamy

47