ЭЛЕКТРОЛИЗ ЗАҢЫ

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

ЭЛЕКТРОЛИЗ ЗАҢЫ

Электролиз кезінде электродтарда зат бөлінеді. Белгілі бір уақыттағы бөлінген заттың массасы неге тәуелді? Мұны электролиз заңы анықтайды.

Бөлінетін зат массасы т _оі бір ионның массасын уақытта электродка барып жеткен N _і ион санына көбейткенге тең:

т = m _оі N _і .

формулаға сәйкес т _оі ионның массасы мынаған тең:

Демек, t уақыт бойы электр тогы өткенде электродта бөлінетін заттың массасы ток күші мен уақытқа пропорционал .

Теориялық жолмен алынған бұл тұжырымды алғаш тәжірибе арқылы Фарадей тағайындаған, сондықтан Фарадейдің электролиз заңы деп аталады.

Коэффициенттің сан мәні иондар 1 Кл заряд тасығанда электродтарда бөлінетін заттың шамасына тең екендігі байқалады. k шамасын сол заттың электрохимиялық эквиваленті деп атайды және бір кулонға келетін килограммен өрнектейді (кг/Кл) .

Электрон зарядын анықтау. Электродта бөлінген зат массасының формуласын электрон зарядын табу үшін пайдалануға болады. Сол формуладан электрон зарядының модулі мынадай екені шығады:

Дәл осы жолмен 1874 жылы бірінші рет элементар электр, зарядының мәні алынды, бірак Р. Милликен мен А. Ф. Иоффенің тәжірибелерінде элементар заряд едәуір дәлірек өлшенді.

Ток күші мен зарядтың көбейтіндісі электролиз кезіндегі бөлінген заттың массасын аныктайды. Электролиз заңы элементар электр зарядының мәнін табуға мүмкіндік береді.

ГАЗДАРДАҒЫ ЭЛЕКТР ТОГЫ

Біз катты және сұйық денелердің өткізгіштігін, сол сияқты вакуумдегі токты қарастырдық. Енді газдардағы токпен танысу қалды.

Газдардағы электрлік разряд. Жазық конденсатордың дискілеріне жалғанған электрометр алып, оны зарядтайық. Егер ауа жеткілікті кұрғақ болса, бөлме температура сында конденсатор ойдағыдай зарядсызданбайды. Бұл дискілер арасындағы потенциалдардың айырмасынан пайда болған ауадағы электр тогы өте аз екендігін көрсетеді. Олай болса, бөлме температурасында ауаның электр өткізгіштігі өте аз. Ауаны диэлектрик деп есептеуге болады.

Жанып тұрған шырпымен дискілер арасындағы ауаны жылытайық. Электрометр тілінің тез нәлге жақындағанын байқаймыз - олай болса, конденсатор зарядсызданғаны. Демек, қызған газ өткізгіш болады да, онда электр тогы жүре бастайды.

Газ арқылы электр тогының өту процесі газ разряды деп аталады.

Газдардың иондалуы. Біз бөлме температурасында ауанык нашар өткізгіш екенін көрдік. Қыздырғанда ауаның өткізгіштігі артады. Ауаның өткізгіштігін басқа жолдармен, мысалы ультракүлгін, рентген, радиоактивті және т. б. әр түрлі сәулелердің әсерімен де арттыруға болады.

Қалыпты жағдайларда газдар толық дерлік бейтарап атомдардан немесе молекулалардан тұрады, демек, диэлектриктер болады. Қыздырудың салдарынан немесе сәулелердің әсерінен атомдардың бір бөлігі иондалады - оң зарядталған иондарға және электрондарға ыдырайды. Газда теріс иондар да пайда болуы мүмкін: олар электрондардың бейтарап атомдарға қосылып кетуінен пайда болады.

Қызған газдардың иондалуы молекулалардың қызған сайын шапшаңырақ қозғалуымен түсіндіріледі. Бұл кезде кейбір молекулалардың шапшаңдайтыны соншалықты, олардың біраз бөлігі соқтығудан ыдырап ионға айналады. Температура жоғарылаған сайын, иондар көбірек пайда болады.

Газдардың өткізгіштігі. Газдардың өткізгіштігі электролиттердің ерітінділері мен балкымаларының өткізгіштік механизміне ұксас. Айырмашылығы, теріс зарядтарды таситын электролиттердің судағы ерітіндісі мен балкымасындағыдай, негізінен теріс иондар емес, электрондар тасиды. Сонымен, газдарда металдардағы өткізгіштікке ұқсас электрондық өткізгіштікпен қатар электролиттердің судағы ерітінділері мен балқымаларындаты бір елеулі айырмашылығы бар. Электролиттердің ерітіндісінде, еріткіш молекулаларының (су молекулаларының) әсерінен молекулаларындағы иондардың ішкі молекулалык байланыстарының әлсіреуінің салдарынан иондар пайда болады. Газдарда иондар не қыздырудан немесе сырткы ионизатордың, мысалы сәулелердің әсер етуінің есебінен пайда болады.

Рекомбинация. Егер ионизатордын әсері тоқталса, онда зарядталған электрометр зарядты сактайтынын аңғаруға болады. Бұл ионизатордың әсері тоқтағаннан кейін газ өткізгіш болуын тоқтататынын көрсетеді. Ток барлық иондар мен электрондар элек-тродтарға жетіп болғаннан кейін ғана тоқтайды.

Оған қоса, электрон мен оң зарядталған иондар бір-біріне жақыидағанда кайтадан бейтарап атом кұруы мүмкін. Бұл схема түрінде кескінделген. Мұндай процесс зарядталған бөлшектердің рекомбинациясы деп аталады.

Сыртқы өріс болмағанда бөлшектер тек рекомбинация салдарынан ғана жойылады да, газ диэлектрикке айналады. Егер ионизатордың әсері тұракты болса, онда динамикалық тепе-теңдік тағайындалады, яғни жаңадан құралған зарядталған бөлшектер саны рекомбинация салдарынан жойылған парлардың санның орта мәніне тең болады.

Жоспар.