7 дәріс. Электролиз және металдардың коррозиясы
жүктеу/скачать 32.06 Kb.
|
|
7 дәріс. Электролиз және металдардың коррозиясы Дәрістің мақсаты: электролиттің ерітіндісі мен балқымасының электролизі кезіндегі электродтарда жүретін процестерді үйрену, Фарадей заңдарымен танысу, коррозияның түрлері мен одан қорғау әдістерін білу. Электролит балқымасында немесе ерітіндісінде әр аттас иондар хаосты қозғалыста болады. Егер осындай балқымаға немесе ерітіндіге электродтар батырып оларды тұрақты тоқ көзіне қосса катиондар катодқа, ал иондар – анодқа қарай жылжи бастайды. Электролит балқымасы немесе ерітіндісі арқылы электр тоғы өткен кезде электродтарда жүретін тотығу-тотықсыздану процесін электролиз дейді. Электролиз кезінде электр энергиясы химиялық реакцияның энергиясына, атап айтқанда тотығу және тотықсыздану энергиясына айналады. Электролиз кезінде катод – тотықсыздандырғыш, ол катиондарға электрондар береді. Ал анод – тотықтырғыш, өйткені ол атомдардан электрондарды алады. Электролиз кезіндегі электродтық процестерге және оның жүруіне электролизденетін заттың құрамы, еріткіш, электрод материалы және электролиз жағдайы әсер етеді. Электролиттердің балқымаларының электролизі. CuCl2 – балқыған кезде молекулалар иондарға ыдырайды және олар сәйкес электродтарға қарай қозғалады: анодқа және катодқа. CuCl2 → Cu2+ + 2Cl . Катодта таза мыс бөлінеді: Cu2+ +2ē → Cu0 тотықтырғыш, тотықсыздану процесі. Анодта газ тәрізді таза хлор бөлінеді: 2Cl –2ē → Cl тотықсыздандырғыш, тотығу процесі. Электролиттер ерітіндісіндегі электролиз – күрделі процесс, өйткені электролиттерден басқа мұнда су молекулалары бар. Электролиз процесінде қатыспайтын, инертті электродтардың бетін қарастырайық (графит, көмір, платина). Катодта келесі реакциялардың жүруі мүмкін: 1) Электродтық потенциал аз мөлшерлі металдар катионы (Li+-ден Al3+ қоса алғанда) катодта қалпына келмейді, олардың орнына судың молекулалары қалпына келеді және катодта газ тәрізді сутек пайда болады: 2Н2О +2ē → Н ↑ + 2ОН . 2) Стандартты электродтық потенциалы алюминийден сутекке дейін орналасқан металдар катиондары электролиз кезінде су молекулаларымен бірге қалпына келеді: Меn+ +nē → Me0, 2H2O +2ē → H ↑ + 2OH . 3) Стандартты электродтық потенциалы сутектен жоғары (Cu2+-ден Au3+-ке дейін) болатын металдар катиондары толығымен қалпына келеді Mеn+ +nē → Me0. Анодта өтетін реакциялар сипаттамасы су молекулаларының бар болуынан және анод жасаған затқа тәуелді болады. Электролиз кезінде ерімейтін анодтар электрондарды сыртқы ортаға жібермейді, электрондарды аниондар мен су молекулалары тотығу кезінде жібереді. Оттексіз қышқылдар аниондары өте жылдам тотығады 2Cl –2ē → Cl . Егер ерітіндіде оттекті қышқыл болса (мысалы SO , CO , PO ), онда анодта иондар емес, су молекулалары тотығады 2Н2О –4ē → О ↑ + 4Н+. Еритін анод жағдайында анод сыртқы ортаға өз электрондарын жібереді. Сол кезде оның иондары ерітіндіге кетеді де, анод ыдырайды Ме0 –nē → Men+. Цинк сульфаты ерітіндісі мен инертті электродтар электролизі. E = –0,76 B, сонда катодты металдың катионы мен су молекулалары қалпына келеді. Анодта оттегі бөлінеді, өйткені сульфат-ион электродта өзгермейді: Катод: Zn2+ +2ē = Zn, жүктеу/скачать 32.06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|