1. Електрична дисоціація. Електроліз.
2. Перший закон Фарадея.
3. Другий закон Фарадея.
4. Визначення заряду одновалентного іона.
5. Використання електролізу в техніці.
Л.С. Жданов § 19.1-19.6; 14.1-14.10; 14.14-14.44; Г.Я. Мякішев §79-80; В.В. Жилко §52
Електрична дисоціація. Електроліз.
Відносна діелектрична проникність води e = 81, це означає, що вода в 81 разів послаблює силу взаємодії електричних зарядів. І тому тепловий рух приводить до розпаду молекул на іони - дисоціації. Можливий і зворотний процес возз'єднання нейтральних молекул з атомів, тому число іонів при даних умовах мають певну величину. Число показує, яку частину всіх молекул розчиненої речовини становлять молекули розпалися на іони, називається ступенем дисоціації. Рідкий провідник в якому рухливими носіями зарядів є тільки іони, називають електролітом. Посудина з електролітом і 2-мя електродами називають електролітичної ванній.
Позитивний електрод називають анодом. а негативний - катодом. Позитивний іони йдуть до катода і називаються катіонами, а негативні - до анода і називаються аніонами. Позитивні іони виділяються на катоді (мідь, срібло). Кислотний залишок не дуже охоче віддає свої електрони, виявляється молекули води теж в невеликій кількості диссоциируют і охочіше віддає елементи гідроксильна група ОН -. Тому струм в електроліті супроводжується розкладанням води. Якщо анод зроблений з речовини, солі які знаходяться в розчині, то, підійшовши до анода кислотний залишок, приєднує до себе атоми цієї речовини, утворюються нейтральні молекули, які переходять в розчин і знову можуть диссоциировать і брати участь в електролізі, при цьому чиста речовина виділяється на катоді, а анод розчиняється; це використовується для очищення речовин від домішок, в таких випадках кажуть, що анод активний. Таким чином, електролізом називається проходження електричного струму через електроліт супроводжуються хімічними перетвореннями речовини і виділенням його на електродах.
Перший закон Фарадея.
Фарадей встановив, що маса речовини, що виділився при електролізі прямо пропорційно кількості електрики пройшов через електроліт.
Коефіцієнт пропорційності характеризує залежність маси виділився речовини від його роду і називається електрохімічним еквівалентом речовини. Електрохімічний еквівалент вимірюється масою виділився речовини при проходженні одиниці заряду, визначається досвідченим шляхом при розрахунках і береться з таблиць.
Пояснення до закону: і маса виділився речовини, і заряд пройшов через електроліт пропорційні числу розрядів іонів, тому маса пропорційна заряду.
Другий закон Фарадея.
Частка від ділення молярної маси іонів на їх валентність називають хімічним еквівалентом. Фарадей встановив, що виділення на електродах хімічного еквівалента речовини будь-якого роду треба пропустити через електроліт однакову кількість електрики, воно називається числом Фарадея.
Нехай на електродах виділилося m кг речовини, при цьому через електроліт пройшло q кл. електрики, тоді з одного боку, а c іншого боку є число виділилися хімічних еквівалентів.
. . звідси - це загальний закон Фарадея для електролізу.
Порівняємо його з першим, отримаємо другий:
Електрохімічні еквіваленти різних речовин прямо пропорційні їх хімічним еквівалентів.
Визначення заряду одновалентного іона.
Нехай валентність іонів дорівнює 1, тоді хімічний еквівалент дорівнює молярної маси, а в молі міститься число Авогадро іонів, ці іони переносять заряд F. Тоді заряд одного іона дорівнює:
Заряд одновалентного іона за величиною дорівнює заряду електрона. Хороші збіги з результатами дослідів підтверджує і електричну теорію і теорію електролітичноїдисоціації.