Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| Электролит. Енді иондары бар ерітінді арқылы тоқтың қалай өтетіндігіне тоқталайық. Зарядтарды тасмалдаушылары тек қана иондар болып табылатын сұйық өткізгіш электролит деп аталады. Ваннада күкірт қышқылының судағы ертіндісі болсын делік. Күкірт қышқылы молекулаларының диссоциациясы мынандай теңдеумен сипатталады:
H2SO4 2H++ . Ваннаға платина пластиналарды салып, оларды амперметр арқылы батареяға қосайық (3.20-сурет). Бұл пластиналар электродтар деп аталады. Батареяның оң полюсімен жaлғанған электрод анод, ал теріс полюспен жалғанған электрод катод деп аталады. Егер тізбекті кілтті жауып тұйықтасақ, онда электролиттегі электродтар арасында электр өрісі пайда болады. Осы өрістің әсерінен Н+ сутегі иондары катодқа қарай, ал қышқыл қалдығының иондары анодқа қарай ұмтылады. Катодқа жетіп, Н+ иондар пластинаның еркін электрондарының біреуін өзіне қосып алып, сутегінің нейтраль атомына айналады. Бұлар өзара жұптасып, сутегі газының молекулаларын түзіп, катодтан бөлініп шығады. Қарастырылып отырған жағдайда электролитте иондарымен қатар басқа да теріс иондар болады екен, себебі судың молекулалары да азғантай болса да диссоциацияланады: H2O H++ OH--. OH-- иондар (гидроксилдер) өздерінің бас артық электронынан жеңіл айырылады, ал иондар өздерінің электрондарынан жеп-жеңіл айырыла қоймайды. Теріс иондар анодқа жеткен кезде иондар разрядталады да, ал иондар ертіндіде қалып қояды. OH-- иондар разрядталған кезде су және оттегінің нейтраль молекулалары пайда болып, оттегі газы анодта бөлініп шығады. Осы айтылғаннан көріп отырғанымыздай тоқ электролит арқылы өткен кезде заттың түрленуі қатар өтіп жатады екен, яғни электролиттегі тоқтың химиялық әсері болады. Электролит арқылы тоқ өткен кезде электродтарда заттың бөлініп шығу процесі электролиз деп аталады. Электролит құйылған электродтары бар ыдыс электролиттік ванна деп аталады. Ертіндідегі оң иондарды катиондар, ал теріс иондарды аниондар деп атайды. Сутегінің және металдың иондарының катиондар болатындығын ескерте кетейік. Осы келтірілген мысалда зат екі электродтарда да бөлініп шығады. Алда көретініміздей, барлық кездерде де бұл жағдай бола бермейді екен. Заттың екі электродта да бөлініп шығуы электролитте ерімейтін активті емес анод кезінде болады. Бұл келтірілген мысалда пластиналар электролитпен реакцияға түспейді. Техникада мұндай электролиз үшін көбіне графит электродтарды пайдаланады. Электролиттегі тоқ та Ом заңына бағынады, яғни кернеуге тура пропорционал өзгереді. Электролитті қыздырған кезде оның тұтқырлығы төмендеп, осының арқасында иондардың қозғалғыштығы артады. Сонымен бірге, қыздырған кезде ерітілген заттың электролиттегі диссоциация дәрежесі артады, яғни электролиттегі тоқты тасымалдаушылар саны артады. Бұл дегеніміз қыздырған кезде электролиттің кедергісі азаяды деген сөз. Жоғарыда айтылғандай, электролиз кезінде барлық кездерде екі электродтарда да зат бөлініп шыға бермейді. Егер электролиттік ваннаға анодтан жасалған заттың тұзының ерітіндісі құйылған болса, онда зат тек катодта ғана бөлініп шығады, ал анод болса, ол осы кезде ериді. Осындай электролиздің мысалы ретінде рафинирлеу деп аталатын күмістің қоспалардан тазартылуын қарастырайық. Азот қышқыл күмістің ертіндісі құйылған ваннаға күмістен жасалған электродтарды салып, оларды батареяға қосады (3.21-сурет). Катод дегеніміз жұқа күміс пластина да, ал анод дегеніміз қоспасы бар күмістен жасалған қалың пластина. Электролиз кезінде күміс анодтан катодқа өтеді де, қоспалар ваннаның түбіне шөгіп қалады. Осының қалай өтетіндігін көрейік. Азот қышқыл күмістің молекулалары диссоциаланады: AgNO3 Ag++ NO3-. Электролиз кезінде күмістің иондары катодқа барып, онда олар оның бір электронын алады да, нейтралданған күміс атомдары катодта қалып қояды, катодтың массасы артады. NO3- иондары анодқа бағытталып, онда олар анодтан ертіндіге өткен күміс иондарының біреуімен қосылады. Сөйтіп, электролиз кезінде анодтың массасы бірте-бірте азаяды да, ал ваннадағы ертіндінің концентрациясы, анод әбден біткенше өзгеріссіз қалады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|