Электролиз негізінде жататын Фарадей заңдары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Электролиз негізінде жататын Фарадей заңдары.

Фарадейдің бірінші заңы.
Электр тогының электролит ерітіндісі арқылы өькендегі электродта
бөлінетін зат массасы электр көлеміне тура пропорционалды болады.

∆m=kэQ
Мұндағы ∆m-реакцияға түскен заттың мөлшері; Q- электр мөлшері; kэ- электр
мөлшерінің бірлігіне қанша зат әсер еткенін көрсететін пропорционалдық
коэффициент.
k мөлшері электрохимиялық эквивалент деп аталады.
k=M(Naze)
мұндағы z ион валенттілігі; М электродта бөлінген заттың молярлық
массасы; Na Авогадро тұрақтысы, e=1,6·10-19 Кл.

Фарадейдің екінші заңы.
Фарадейдің екінші заңы бойынша, өткен электрдің берілген мөлшерінде
реакцияға түскен заттардың массаларының қатынасы олардың химиялық
эквиваленттерінің қатынасына тең:
∆m1\A1=∆m2\A22=∆m3\A3=const
Элементтің химиялық эквиваленті сутегінің бір атомдық массасын немесе
оттегінің жарты атомдық массасын қосатын немесе алмастыратын химиялық
қосылыстарда 1\12 атом массасының C12болатын элемент бөлшегі массасы
қатынасына тең. химиялық эквивалент түсінігі қосылыстарға қолданылады.
Солай, қышқылдың химиялық эквиваленті сан бойынша оның молярлық
массасының негізіне бөлінуін айтамыз (сутегі иондарының саны), негіздің
химиялық эквиваленті-оның молярлық массасының қышқылдығына бөлінуін
(бейорганикалық негіздерде- гидроксильді топтардың санына), тұздың
химиялық эквиваленті- оның молярлық массасының катиондар немесе аниондар
зарядтарының қосындысына қатынасы болып табылады.
Электролиз процессіне әсер ететін факторлар.
Электролиз эффектілігін келесі факторлар қатарымен баға береді: ток күші,
кернеу, ток тығыздығы, ток көзінің ПӘКі, ток шығыны, зат бойынша шығыны,
электрэнергияның ПӘКі, алынған өнімнің бірлігіне кетірілген электр
энергиясының шығыны.
Электролизердегі ток күші мен кернеулік оның өнімділігін сипаттайды.
Электролизер арқылы өтетін ток күші неғұрлым көп болса, берілген
электролизердің эксплуотациясы кезінде соншалықты көп өнім алуға болады.
Жақында қуатты электролизерлердің жасалу тенденциялары байқалуда. Олар
ондаған және жүздеген мың Амперге саналған (хлор, алюминий және т.б.
өнімдері) электролизердегі кернеу бірнеше ұүрамдастардан түрады:
U=ea-ek+∆ea+∆ek+eэл.-eдиафр.+еконт.
Мұндағы U- жарлықтағы жалпы кернеу; ea және ek – анодты және катодты
реакциялардың тепе теңдік потенциалдары; eэл. және eдиафр – электролит
және диаграммадағы кернеудің кемуі; еконт.- байланыстағы кернеудің кемуі.
ea-ek қосындысы ыдырудың кернеуі деп аталады. Бұл өлшем электролизге
кеткен заттардың ішкі энергиясының өзгеруіне ұшырайтын электроэнергияның
мөлшерін көрсетеді.
Электролиз кезінде поляризация және осмикалық кернеу балансының күйі
мөлшерінен жарлықтағы кернеулер кемуге тырысады. Ыдырау кернеуі әсер
етуші заттың табиғатына шартталған, сондықтан өзгере алмайды. ∆ек мен ∆еа
мәндері араластыру, электролит температурасын арттыру , электрод бетінің
күйін өзгертуі және бірқатар факторлардың әсерінен электродта өтетін
электрохимиялық реакцияның түріне байланысты өзгере алады.
R=ρl\s теідеуі арқылы берілген электролиттегі кернеудің кемуін (мұндағы ρ-
электролиттің шекті тежеуі; Ом·см, l-электродтардың арасындағы
арақашықтық,см (диаграмманы есептемегенде); S- электр тогы өтетін
электролиттің көлденең қимасының ауданы, см2, ол электродтардың
жылжытылуы, ерітіндіге электр терістігі мол қосылыстарды қосу,
температураның арттыру арқылы кішірейтілуі мүмкін. Егер электролиз газ
бөлінумен қатар жүрсе, жоғарыда көрсетілген теңдеу әрқашан кернеудің
электролитте кемуіне сәйкес болмайды. Оның мазмұны электродтағы газ
көпіршіктері электролиттің активті қимасын S азайтады және токтың
бірінші электродтан екіншісіне дейінгі жолды ұзартады. Бұл құбылыс
газдытолтырылу деп аталады, оны берілген моменттегі көпіршіктің алып
жатқан көлемінің жалпы электролиттік жарлықтың көлеміне қатынасын айтуға
болады. Газдытолтырылудың электролиттің электрөткізгіштігіне әсерін
келесі теңдік арқылы анықтауға болады:
ρ\ρο=1-1.78φ+φ2
мұндағы ρ және ρο электролиттің жалпы және газдытолтырылған электролиттің
шекті кедергісі; φ- газдытолтырылу. φ – дің мөлшері температураның
арттыруымен, сонымен қатар жарлықтан газдарды еркін жоятынын қамтамасыз
ететін арнайы электродтардың құрылғысы арқылы азайтуға болады.
Диафрагмадағы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.