Билет №16

Жидкости, как и твердые тела, могут быть диэлектриками, провод­никами и полупроводниками. К чис­лу диэлектриков относится дистил­лированная вода, к проводникам — растворы и расплавы электролитов: кислот, щелочей и солей. Жидкими полупроводниками являются рас­плавленный селен, расплавы сульфи­дов и др.

Электролитическая диссоциация.

При растворении элект­ролитов под влиянием электриче­ского поля полярных молекул воды происходит распад молекул электролитов на ионы. Этот процесс назы­вается электролитической диссоциа­цией.

Степень диссоциации, т. е. доля молекул в растворенном веществе, распавшихся на ионы, зависит от температуры, концентрации раствора и диэлектрической проницаемости е растворителя. С увеличением темпе­ратуры степень диссоциации возра­стает и, следовательно, увеличивает­ся концентрация положительно и от­рицательно заряженных ионов.

Ионы разных знаков при встрече могут снова объединиться в ней­тральные молекулы — рекомбинировать. При неизменных условиях в растворе устанавливается динамиче­ское равновесие, при котором число молекул, распадающихся за секунду на ионы, равно числу пар ионов, которые за то же время вновь объе­диняются в нейтральные молекулы.

Ионная проводимость.

Носителя­ми заряда в водных растворах или расплавах электролитов являются положительно и отрицательно заря­женные ионы.

Если сосуд с раствором электро­лита включить в электрическую цепь, то отрицательные ионы начнут дви­гаться к положительному электро­ду — аноду, а положительные — к отрицательному — катоду. В резуль­тате установится электрический ток. Поскольку перенос заряда в водных растворах или расплавах электроли­тов осуществляется ионами, такую проводимость называют ионной.

Электролиз.

При ионной проводи­мости прохождение тока связано с переносом вещества. На электродах происходит выделение веществ, вхо­дящих в состав электролитов. На аноде отрицательно заряженные ионы отдают свои лишние электроны, а на катоде положитель­ные ионы получают недостающие электроны. Процесс выделения на элект­роде вещества, связанный с окисли­тельно-восстановительными реакци­ями, называют электролизом.

Очевидно, что масса выделивше­гося вещества равна произведению массы одного иона m0j на число ионов Nj, достигших электрода за время Δt: m= m0j Nj.

Масса иона

где М — молярная (или атомная) масса вещества, а

Число ионов, достигших электро­да, равно:

Закона электро­лиза Фарадея.

масса вещества выделившегося на электроде за .вре­мя Δt при прохождении электриче­ского тока, пропорциональна силе тока и времени.

Применения электролиза.

Электролити­ческим путем покрывают поверх­ность одного металла тонким слоем другого {никелирование, хромирова­ние, омеднение и т. п.). Это прочное покрытие защищает поверхность от коррозии.

В полиграфической промышлен­ности такие копии (стереотипы) по­лучают с матриц (оттиск набора на пластичном материале), для чего осаждают на матрицах толстый слои железа или другого материала. Это позволяет воспроизвести набор в нужном количестве экземпляров.

При помощи электролиза осуще­ствляют очистку металлов от приме­сей. Так, полученную из руды не­очищенную медь отливают в форме толстых листов, которые затем поме­щают в ванну в качестве анодов. При электролизе медь анода раство­ряется, примеси, содержащие ценные и редкие металлы, выпадают на дно, а на катоде оседает чистая медь.

О проекте

Мы создали этот проект для людей, которых интересует наука физика. Материалы на сайте представлены интересно и понятно.

Новые статьи

Солнечная энергия
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.
Энергия ветра
По оценке Всемирной метеорологической организации запасы энергии ветра в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год.