ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиты из "Общая химия" Вещества, через которые прохождение электрического тока вызывает их передвижение в виде ионов ионная проводимость) и химические превращения в местах входа и выхода тока (электрохимические реакции), называются электролитами. К ним относятся растворы кислот, оснований и солей в воде и некоторых других растворителях, расплавленные соли и некоторые твердые соли и оскиды (Ag l, Ba ls, Ag2S, ZnO). [c.281] В электролитах электричество переносится положительными ионами (катионами) и отрицательными ионами (анионами). Это так называемая биполярная проводимость. Наряду с этим имеется и униполярная проводимость, при которой переносчиком тока являются либо катионы (Ag l), либо анионы (ВаСЬ). Известны также вещества со смешанной проводимостью (Ag2S, ZnO, U2O). В некоторых солях ( u l) при нагревании наблюдается переход от ионной проводимости к смешанной. [c.281] Электролиты являются проводниками второго рода. Это могут быть как чистые вещества, так и растворы. С точки зрения классификации электролитов они подразделяются на четыре группы водные растворы электролитов, неводные растворы электролитов, расплавленные электролиты, твердые электролиты. [c.281] Материал электрода может участвовать в электрохимической реакции (5) или быть инертным (1—4). В последнем случае на поверхности электрода могут выделяться металлы или газы. Совокупность двух электрохимических реакций, из которых одна протекает на катоде, а другая — на аноде, дает химическую реакцию электролиза. Зависимость между количеством электричества, проходящего через раствор, и количествами веществ, выделяющихся на электродах, определяется законами Фарадея. [c.282] Первый закон Фарадея. Количества веществ, выделяющихся на электродах, прямо пропорциональны количеству электричества, прошедшего через раствор электролита. [c.282] Второй закон Фарадея. Количества различных веществ, выделенных одним и тем же количеством электричества, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам. При этом прохождение через электролит 96 500 кулонов электричества (26,8 ампер-часа) приводит к выделению на электродах 1 моль-экв любого вещества. Это количество электричества называется фара-деем, или числом Фарадея (Р). [c.282] Э — эквивалент вещества Q — количество кулонов электричества, прошедшего через электролит Р — число Фарадея, равное 96 500 кулонов. [c.282] Величина М. называется электрохимическим эквивалентом вещества, Электрохимический эквивалент вещества — это масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит одного кулона электричества. [c.282] На характер электродных процессов при электролизе большое влияние оказывают растворитель, природа электродов, плотность тока на электродах (сила тока, отнесенная к единице поверхности). [c.283] Сказанное иллюстрируется данными, приведенными в табл. 14.1. [c.283] Основные положения теории электролитической диссоциации Аррениуса следующие. [c.284] Остановимся подробнее на этих положениях. [c.284] В водных растворах диссоциация происходит под влиянием полярных молекул растворителя (рис. 14.1). Силы электростатического взаимодействия и силы теплового движения молекул растворителя способствуют переводу ионов из кристалла в раствор. При такой модели основным условием диссоциации является полярность растворителя. Тот же электролит Na l в неполярном растворителе не будет диссоциировать. Так, Na l, растворенный в бензоле (дипольный момент которого равен нулю), не будет диссоциировать. [c.284] Ионы — это заряженные частицы. Наличие заряда существенно меняет исходные свойства частицы. Например, хлор весьма агрессивен — применяется как ОВ, в то же время отрицательно заряженный атом хлора — анион хлора — не ядовит. Атом Na активен и разлагает воду, тогда как положительно заряженный атом натрия - катион натрия — этой способностью не обладает. [c.284] Поскольку, согласно теории Аррениуса, в водных растворах нет полной диссоциации растворенных молекул на ионы, сам процесс диссоциации есть процесс обратимый, к которому применим закон действующих масс. [c.285] Из приведенного выражения следует, что с увеличением исходной концентрации степень диссоциации уменьшается. [c.286] Приведенное уравнение выражает закон разбавления Оствальда, согласно которому степень диссоциации слабого электролита растет пропорционально корню квадратному из разбавления. [c.286] Очевидно, на восходящей ветви электропроводность возрастает, так как преобладает влияние концентрации, увеличение которой приводит к возрастанию ионной концентрации. На нисходящей ветви начинает преобладать влияние степени диссоциации, которая при достаточно большом увеличении концентрации сильно уменьшается. [c.286] Это соотношение выражает закон Кольрауша, который гласит, что эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении равна сумме предельных подвижностей ионов. Графическое изображение закона Кольрауша приведено на рис. 14.3. Предельные подвижности и оо и оо измеряются в Х 0Х. 1 0 0Д,И ницах, что и Хсх), т. е. в см /Ом моль-экв., в отличие от йбсолют-ных подвижностей 7+ и и , измеряемых в м / B. [c.287] Подвижность является важнейшей характеристикой ионов, отражающей их участие в электропроводности электролита. В водных растворах все ионы, за исключением ионов Н3О+ и ОН-, обладают подвижностью одного порядка (несколько сантиметров в час). В табл. 14.2 приведены предельные подвижности некоторых ионов в воде. [c.288] Вернуться к основной статье