Некоторые замечания к теоретическому материалу. Электролитами называются вещества, молекулы которых состоят из ионов противоположных знаков, удерживаемых друг около друга кулоновскими силами притяжения

Электролитами называются вещества, молекулы которых состоят из ионов противоположных знаков, удерживаемых друг около друга кулоновскими силами притяжения. Основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и щелочей.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением веществ на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Первый закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе:

, (7.1)

где коэффициент пропорциональности k зависит от вида выделяющегося на электроде вещества и называется электрохимическим эквивалентом, q – заряд, прошедший через электролит.

Масса выделившегося на электроде вещества равна массе всех ионов, пришедших к электроду:

,

при этом ими перенесен заряд

.

Тогда с учетом (7.1) имеем

,

здесь m ₀ и q ₀ – масса и заряд одного иона, N – число ионов, пришедших к электроду при прохождении через электролит заряда q, А – атомный вес вещества, z – валентность иона.

Величина eN_A обозначается F и называется постоянной Фарадея. Постоянная Фарадея численно равна заряду, который необходимо пропустить через электролит для выделения на электроде одного моля одновалентного вещества.

Второй закон Фарадея для электролиза приобретает вид:

, (7.2)

где отношение называется химическим эквивалентом вещества.

Обощенный закон Фарадея получается объединением обоих законов:

. (7.3)

Если сила тока, проходящего через электролит постоянна, то формула (7.3) может быть записана в виде:

, (7.4)

где m – масса вещества, выделившегося на электроде за время t.

Величина плотности электрического тока в газах при концентрации ионов n (насыщение не имеет места) пропорциональна величине напряженности электрического поля между электродами

, (7.5)

где n – концентрация ионов одного знака, b ₊ и b _-являются подвижностями положительных ионов и электронов.

Плотность тока насыщения между плоскими электродами, отстоящими на расстоянии d,

, (7.6)

где a - число пар ионов, образуемых ионизатором в единице объема за 1 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: