Электролиты. Электролиз. Законы Фарадея для электролиза.

Хорошими проводниками является не только металлы, но и растворы электролитов.

Электролитами называются вещества, растворы которых проводят электрический ток. Попадая в раствор, молекулы электролита распадаются на ионы.

Процесс распада молекул электролита на ионы в растворителе называется электролитической диссоциацией.

Обратный процесс называется рекомбинацией. Однако в растворе всегда имеется некоторая часть свободных ионов электролита. Количественно их количество определяется степенью диссоциации вещества:

;

где N – число ионизированных распавшихся молекул, N ₀- полное количество молекул электролита.

Таким образом, выполнено 1 условие существования электрического тока.

Для выполнения 2-го условия поместим в раствор 2 электродами и подключим их к источнику тока (рис.6).

Под действием электрического поля ионы движутся к электродам и, достигая, где и оседают.

Процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита под действием электрического поля называется электролизом.

Масса вещества выделяющегося на электродах при электролизе определяется законами Фарадея для электролиза:

I закон Фарадея: масса вещества выделившегося при электролизе пропорциональна заряду, прошедшего через раствор электролита

II закон Фарадея: электрохимический эквивалент вещества пропорционален его химическому эквиваленту

,

Рис. 6 где - химический эквивалент; F - постоянная Фарадея: Кл/моль.

Электролиз имеет достаточно широкое практическое применение:

- для создания защитных от коррозии покрытий

- для выделения веществ из смеси;

- для воспроизведения рельефных покрытий;

- при использовании гальванических элементов питания (аккумуляторов).

6. Самостоятельный и несамостоятельный газовый заряд. Вольт-амперная

характеристика газового заряда. Виды газового разряда.

Молекулы газов электрически нейтральны, поэтому газы являются диэлектриками.

Однако при воздействии на газы, например, его молекулы теряют электроны и становятся ионами – ионизируются. Параллельно идет процесс рекомбинации.

Долю ионизированных атомов вещества характеризует степень ионизации:

.

Для создания электрического тока газ помещают в сосуд с 2 электродами, подключенными к источнику тока, называемой газоразрядной трубкой.

Электрический ток в газах называется газовым разрядом.

Газовый разряд называется несамостоятельным, если после устранения внешнего ионизатора ток прекращается.

Зависимость силы тока в газе от напряжения на электродах трубки называется вольт-амперной характеристикой газового разряда.

1. { ОА } – линейный участок

2. { АВ } – область насыщения

3. { ВС } – область ударной ионизации.

Обозначим энергию необходимую для ионизации газа . Тогда чтобы электрон смог ионизировать атом его кинетическая энергия должна быть не меньше . Необходимую кинетическую энергию электрону сообщает электрическое поле, совершая при этом работу .

Разность потенциалов , обеспечивающая ионизацию атомов газа, называется ионизационным потенциалом:

.

При выполнении данного условия, даже в отсутствии внешнего ионизатора газовый разряд не прекратится.

Такой газовый разряд называется самостоятельным.

Примеры газовых разрядов:

- тлеющий – лампа дневного света;

- дуговой – сварка;

- искровой – молния.