Электрический ток в жидкостях. явление электролиза. закон фарадея. технические применения электролиза

Электрический ток в жидкостях существенно отличается от проводимости в металлах, так как сопровождается химическими изменениями вещества и переносом массы. Электрический ток в жидкостях Жидкости, способные проводить электрический ток, называются электролитами. К ним относятся растворы солей, кислот и щелочей, а также их расплавы.

• Носители заряда: В отличие от металлов, где ток создается движением электронов, в электролитах ток обусловлен движением положительно и отрицательно заряженных ионов.
• Электролитическая диссоциация: Процесс распада молекул растворенного вещества на ионы под действием растворителя (например, воды).
• Механизм проводимости: При создании электрического поля в жидкости положительные ионы (катионы) движутся к отрицательному электроду (катоду), а отрицательные ионы (анионы) — к положительному электроду (аноду).

Явление электролиза Электролиз — это совокупность окислительно-восстановительных процессов, происходящих на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

1. На катоде происходит процесс восстановления: катионы принимают избыточные электроны от электрода.
2. На аноде происходит процесс окисления: анионы отдают лишние электроны электроду.

В результате электролиза на электродах выделяются вещества в чистом виде (металлы, газы) или образуются новые химические соединения. Законы Фарадея для электролиза Количественные характеристики электролиза были установлены Майклом Фарадеем в 1833 году. Первый закон Фарадея Масса $m$ вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду $q$, прошедшему через электролит: $m=k\cdot q=k\cdot I\cdot t$ Где:

• $m$ — масса вещества (кг); $k$ — электрохимический эквивалент вещества (кг/Кл), зависящий от природы вещества; $I$ — сила тока (А); $t$ — время прохождения тока (с).

Второй закон Фарадея Электрохимический эквивалент вещества пропорционален его химическому эквиваленту (отношению молярной массы $M$ к валентности $n$): $k=\frac{1}{F}\cdot \frac{M}{n}$ Здесь $F$ — постоянная Фарадея ( $F\approx 96485$ Кл/моль), которая численно равна заряду, необходимому для выделения одного моля эквивалента любого вещества. Технические применения электролиза Электролиз широко используется в современной промышленности и технике:

Я могу подготовить для вас примеры решения задач на расчет массы вещества при электролизе или подробнее разобрать устройство алюминиевого электролизера. Хотите рассмотреть расчетную задачу?