"Семей қаласының ШӘКӘРІМ атындағы университеті" КЕАҚ
Инженерлік-технологиялық факультет
«Химиялық технология мен экология» кафедрасы
«Жалпы химия» пәні
СӨЖ№3
Тақырыбы: Электролиз заңдары.
Орындаған: Берикбекова М.
Тексерген:Шәріпхан.Ж.Ш.
Группа: ЭЛ-001
Семей 2021ж
Электролиз заңдары
Жоспар:
Электролиз туралы түсінік;
Электролиз заңдары
Пайдаланған әдебиеттер тізімі.
Электролиз туралы түсінік
Электр өткізгіштерді екі ретке бөледі. І ретті өткізгіштер электрондар қозғалысына тәуелді (электрондық өткізгіштік). І ретті өзкізгіштерден электр тогы өткенде оның химиялық құрамы ешбір өзгеріске ұшырамайды,әрі ешқандай химиялық реакция жүрмейді.
Электролиттер ІІ ретті өткізгіштерге жатады. Олардағы өткізгіштік электр өрісінде иондардың қозғалысына негізделген (иондық өткізіштік). ІІ ретті өткізгіштерден ток жүрген кезде олардың электродтарында тотығу-тотықсыздану реакциясы жүреді яғни электролизденеді. ІІ ретті өткізгіштердің қатарына тұздар,қышқылдар мен негіздердің судағы ерітінділері,сол сияқты,осы заттардың балқыған күйдегі балқымасы да жатады.
Электролиз-ерітінді немесе балқыған күйдегі электролиттен ток өткен кезде жүретін тотығу-тотықсыздану процесі. Бұл процессте электр энергиясы химиялық энергияға айналады.
Егер электролиттің судағы ерітіндісіне тұрақты ток көзімен жалғасқан электродтар салсақ ерітіндідегі иондардың тәртіпсіздігі белгілі бір бағытқа ие болады:катиондар катодқа,аниондар анодқа артық электрондарын беріп бейтарап күйге ауысады. Осыдан-ақ электролиз процессінің ішкі сыры катодта өтетін тотықсыздану,анодта өтетін тотығу процесі екенін көреміз. Зарядсызданған атомдар,не атомдар тобы ерітіндіден бөлініп шығады немесе өзара әрекеттесіп электролиздің екінші өнімі деп аталатын заттар түзеді.
Электролиз механизмін қарағанда кез келген сулы ерітіндіде электролиттің диссоциациялануынан пайда болатын иондардан басқа да судың диссоциациялануынан туатын сутек катионы мен гидроксид анионы болатындығын айту қажет. Олай болса,катодта зарядсыздана алатын екі ион:электролит (металл) және сутек катиондары болады. Дәл қай ионның зарядсыздануы ең алдымен олардың кернеу қатарында тұрған орындарында,содан соң иондардың концентрациясы мен процесс өтетін электродтың материалына біршама тәуелді.
Жалпы алғанда металл қаншалықты электронын оңай беретін болса,яғни қалыпты электродтың потенциалынының алгебралық мөлшері кіші болса,соншалықты оның иондары қиын зарядсызданады. Сондықтан ең оңай зарядсызданатын металдар кернеу қатарының соңына орналасқан,қиын зарядсызданатын металдар қатардың басында тұр дей аламыз. Шыныңда,сутектің оң жағындағы активсіз металдардың катионын зарядсыздандырудан оңай болатындықтан электролиз кезінде катодта әдетте мыс,сынап т. т. металдар өздері бөлініп шығады.
Сутектің сол жағында орналасқан активті металдар ионы сутек ионына қарағанда қиындау зарядсызданатындықтан кернеу қатарының басынан алюминийге дейінгі элементтердің орнына сутек ионы тотықсыздандырып катодта Н2 бөлініп шығады.
Мысалы,NaCl ерітіндісінің электролизін алайық:
NaCl→Na + Cl
Катодта:Н+е=Н Н+Н=Н2
анодта:Cl-e=Cl Cl+Cl=Cl2
Жалпы алғанда анодта өтетін процесс әрі электролитке, әрі анод жасалған затқа тікелей тәуелді болып келеді. Анодтың екі түрі болады:ерімтал және ерімейтін.
Ерімтал анодтар- электролиз кезінде өз ионын беріп отырады. Ерімтал аноды бар электролиз процесі қазірде аса таза металдар алу үшін,мәселен мысты электролиттік тазалау үшін,бір металлды екінші металмен қаптау үшін қолданылады. Металды никельдеу үшін анодты никельден,катодты бетіне никель жалату қажет металдан жасайды. Ерітіндіден ток жүрген кезде ондағы никель иондары тотықсызданып барып катод бетіне қонады, ал оның орнын анодтан еріген Ni иондары толтырып отырады. Электролиз жәрдемімен бір металды екінші металлл бетіне жалату гальваностегия деп аталады.
Электролиздің техникалық аса маңызды қолданылатын жерінің бірі- гальванопластика-бедерлі заттардың көшірмесін металл бетіне түсіру. Гальвонапластиканыц ең алғаш орыс академигі Б.С.Якоби (1801-1874) өткен ғасырдың 30 жылдарында ашқан. Қазірде гальванопластиканың көмегімен клише,металл,статуя көшірмесі жасалады.
Ерімейтін анодтар-әдетте алтыннан,платинадан,графиттен жасалады. Ерімейтін анод электролиз кезінде ешбір бүлінбейді,оның бетіне қышқыл қалдығының ионы немесе гидроксид ионы тотығады.[1.305-307б]
Достарыңызбен бөлісу: |