Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

3. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

3.2. СТРУМ В ЕЛЕКТРОЛІТАХ

3.2.2. ЗАКОН ЕЛЕКТРОЛІЗУ. ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОЛІЗУ

Електроліз — виділення речовини на електродах при проходженні струму через електроліт. Електроліз супроводжується окисно-відновними реакціями.

Закон електролізу (закон Фарадея). Маса виділеної на електроді речовини прямо пропорційна заряду, що пройшов через електроліт:

Тут k — електрохімічний еквівалент речовини:

де п — валентність.

Стала Фарадея (F) чисельно дорівнює електричному заряду, який треба пропустити через електроліт для виділення на електроді маси будь-якої речовини, що дорівнює в кг відношенню, де n — валентність речовини;

- стала Фарадея;

Електричний заряд (q) будь-якого iона:

Заряд одновалентного iона дорівнює за абсолютною величиною значенню заряду електрона:

ЕРС поляризації.

Металеві електроди частково дисоціюють в електроліт у вигляді позитивних іонів. При цьому на електродах звільняються електрони. У результаті виникають сторонні сили, протилежні стороннім силам джерела струму. Мірою питомої роботи цих сил є величина, що називається ЕРС поляризації (рис. 32):

Рис. 32

Застосування електролізу.

1. Гальванотехніка:

а) гальваностегія — покриття деталей тонким шаром металу (позолота, нікелювання, хромування тощо);

б) гальванопластика — відкладення товстого шару металу, який відшаровується і використовується самостійно (отримання матриць для друкарських пластинок, барельєф і т. ін.).

2. Електрометалургія — виділення чистих металів із природних сумішей та промислових відходів (міді із мідного колчедану, алюмінію із розплавленого бокситу, срібла із відходів фотовиробництва).

3. Очищення металевих деталей (деталь є анодом).