Электрического тока прохождение через растворы электролитов

Еще один вопрос был связан с тем, каким образом электрический ток проходит через раствор. Чтобы ответить на этот вопрос, потребовалось изучить строение растворов. Работы в этом направлении привели к созданию теории строения растворов и электропроводности. Первый механизм прохождения тока через раствор — эстафетный механизм — был предложен Т. Гротгусом. В дальнейшем Фарадей высказал предположение о диссоциации веществ под действием тока на ионы и ввел понятия катод, анод, анион, катион, электролит. Затем были получены доказательства того, что распад на ионы происходит и без тока. [c.9]

Еще один вопрос был связан с тем, каким образом электрический ток проходит через раствор. Механизмы прохождения тока через раствор и металлический проводник различны, так как прохождение тока через раствор сопровождается электрохимическими превращениями. Чтобы ответить на этот вопрос, потребовалось изучить строение растворов. Работы в этом направлении привели к созданию теории строения растворов и электропроводности. Первый механизм прохождения тока через раствор — эстафетный механизм — был предложен X. Гротгусом. В дальнейшем М. Фарадей высказал предположение о диссоциации веществ под действием тока на ионы и ввел понятия катод, анод, анион, катион, электролит. Затем были получены доказательства того, что распад на ионы происходит и без тока. [c.11]

При прохождении электрического тока через металлы (проводники 1-го рода) химические реакции не проходят и металлы остаются неизменными. Если же электрический ток проходит через расплав или раствор электролита (проводники 2-го рода), на границе электролит-металлический проводник (электрод) происходят различные химические реакции (электролиз) и образуются новые соединения. [c.357]

Следовательно, при прохождении через раствор электрического тока электролит разлагается. Разложение вещества под действием электричества называется электролизом. [c.32]

Электровесовой анализ основывается на возможности количественного выделения вещества на электроде при прохождении постоянного электрического тока через раствор (электролит), содержащий это вещество. [c.288]

Согласно теории Аррениуса некоторые вещества, называемые электролитами, обладают способностью при растворении в различных растворителях распадаться на ионы. Количество ионов, образовавшихся в результате диссоциации одной молекулы, так же как величина и знак заряда этих ионов, зависит от природы электролита. Ионы в растворе электролитов являются переносчиками электричества. Не все электролиты диссоциируют в одинаковой степени сильные электролиты практически полностью диссоциированы и поэтому хорошо проводят ток, слабые электролиты диссоциируют незначительно и, вследствие этого, проводят ток хуже. В растворе электролита ионы обладают тепловым движением, т. е. беспорядочно движутся с самыми различными скоростями. Если раствор поместить в электрическое поле, то ионы, сохраняя свое тепловое движение, начнут смещаться по направлению силовых линий поля. При этом движение катионов будет происходить в направлении, прямо противоположном движению анионов. Так как ионы являются носителями зарядов, то их направленное перемещение представляет собой прохождение электрического тока через электролит. Чем больше зарядов имеет ион и чем большее количество ионов пройдет в секунду через сечение раствора, перпендикулярное силовым линиям поля, тем больше будет электрическая проводимость раствора. Для раствора электролита количество ионов, прошедших через данное сечение, определяется их концентрацией и скоростью движения по направлению, перпендикулярному этому сечению. Эта скорость пропорциональна при прочих одинаковых условиях градиенту потенциала [c.269]

Рис. 22. Механизм прохождения электрического тока через раствор электролита а — хаотическое движение ионов в электролите без электрического поля б - направленное движение ионов в растворе под действием постоянного электрического поля

Третий способ. По условию задачи через раствор электролита пропущена 134 20 = 2680 а ч электрического тока. Электрохимический эквивалент водорода равен 26 8 При прохождении через электролит 2680 а ч электрического тока должно выделиться 2680 0,0373 = 100 г, или = Ц20 л, во- [c.167]

Прохождение электрического тока через электролиты сопровождается в местах входа и выхода тока электрохимическими реакциями. Последние протекают на границе электрод (проводник первого рода) — электролит (проводник второго рода). Эти реакции состоят в обмене электронами между электродом и ионами (молекулами) в растворе. При этом на аноде электроны переходят от иона (молекулы) к электроду, а на катоде — от электрона к иону (молекуле). Примерами таких реакций являются [c.281]

Для определения молекулярной, или эквивалентной, электрической проводимости не нужно создавать громоздких электродов, требующих большой массы платины, так как только один этот металл не изменяется при прохождении электрического тока через электролит. Эту величину легко можно рассчитать, зная удельную проводимость раствора данной концентрации. [c.199]

Электрохимическая поляризация. При электролизе происходит химическое превращение в результате протекания электрического тока через электролит. Этот процесс противоположен протекающему в гальванических элементах, производящих работу. При электролизе затрачивается энергия внешнего источника, который обеспечивает прохождение постоянного тока через раствор или расплав. При этом иа отрицательном электроде, который принято называть катодом, разряжаются катионы, а на положительном электроде— аноде разряжаются анионы. Прохождение тока вызывает изменение электрического состояния электродов и их потенциалов. Разность между потенциалом электрода, когда через систему протекает постоянный ток, и потенциалом при равновесии и том же электролите называется поляризацией. Таким образом, протекание через электролит более или менее значительного постоянного тока делает систему неравновесной. [c.262]

Принцип работы электродиализатора прост. При прохождении постоянного тока через электролит ионы движутся, в зависимости от знака, к электродам — катоду и аноду. Катодное пространство обогащается катионами, но разряжаться на поверхности катода (на границе металл—раствор) будет тот катион, который имеет более положительный потенциал при данных условиях электролиза. Анодное пространство будет обогащаться анионами. Для предотвращения диффузии ионов в направлениях, обратных движению, которое они совершают под действием электрического тока, катодное и анодное пространства разделяются диафрагмами. Если для этой цели применять обычные инертные диафрагмы (керамика, асбест и др.), электропроводность которых определяется их пористостью и электропроводностью электролита, заполняющего поры диафрагмы, то ванны (ячейки) электродиализатора будут иметь большие омические сопротивления, что повлечет за собой значительные затраты электроэнергии. Кроме того, такие диафрагмы в малой степени препятствуют обратной диффузии ионов, и поэтому обогащение последними католита и анолита будет получаться не более чем в 10 раз. [c.174]

При приложении к электродам постоянного напряжения V на границе металл-электролит образуется двойной электрический слой, в пределах которого протекают основные электрохимические процессы. Данный слой рассматривают как плоский конденсатор, обкладками которого являются поверхность электрода и слой ионов, расположенных вблизи поверхности электрода и имеющих противоположный знак заряда. По мере прохождения тока одного направления ионы, соприкасаясь с электродами, разряжаются и выделяются на них в виде атомов. Это приводит к постоянному уменьшению силы тока через раствор, что рассматривается как заряд конденсатора, образованного двойными электрическими слоями. Описанное негативное явление называют поляризацией электродов. Оно приводит к нелинейности вольт-амперной характеристики ячейки (рис. 6.6, б). [c.514]

Нагрев в электролите основан на том, что при прохождении постоянного тока через растворы некоторых электролитов, при определенных условиях происходит нарушение нормального электролиза и у катода возникает электрический разряд в газовой среде, состоящей из водорода и паров электролита. Электрический разряд сопровождается свечением и весьма интенсивным выделением тепловой энергии на поверхности катода. Поэтому если в качестве катода поместить металлическую деталь, то она будет нагреваться. [c.104]

Для электролитов характерна высокая электропроводность. Если постоянное электрическое напряжение подвести при помощи металлических проводников (электродов) к электролиту, то наблюдается прохождение тока через раствор это явление непременно сопровождается химическими реакциями окисления и восстановления, протекающими на электродах. В этом заключается характерное отличие электропроводности электролитов от электропроводности металлических проводников. Электрический ток, протекая по металлу, не вызывает химических изменений в проводнике, по которому течет ток, только выделяется тепло. В электролитах же имеют место и выделение тепла и химические реакции на электродах. Без химических реакций прохождение постоянного тока через электролит невозможно. [c.26]

Количественные зависимости, наблюдаемые при электролизе, были открыты М. Фарадеем в 1833 г. Исследуя прохождение электрического тока через растворы и образование продуктов электролиза на электродах, М. Фарадей установил два закона, представляющих весьма важное обобщение для физики и химии. М. Фарадеем же предложены и термины, применяемые доныне электролиз, электролизер, электролит, анод, катод, анион, катион. [c.57]

Во время восстановления ионы не только могут достигать поверхности электрода вследствие диффузии, но способны также передвигаться под влиянием электрического поля, создаваемого электродом. Поэтому предельный ток представляет сумму диффузионного и миграционного токов. Но только диффузионный ток пропорционален концентрации восстанавливающегося вещества. Чтобы предотвратить влияние миграционного тока, к анализируемому раствору прибавляют индифферентный электролит — фон (см. стр. 432). Ионы индифферентного электролита восстанавливаются значительно позже (при более отрицательном потенциале), чем ионы восстанавливающегося вещества, и количество их во много раз превосходит количество восстанавливающихся ионов. В прохождении тока через раствор участвуют все присутствующие в растворе ионы, независимо от того, принимают ли они участие в электродной реакции или нет. Если к раствору прибавлен большой избыток индифферентной соли, то практически ток переносится ионами индифферентного электролита, миграционный ток полностью исчезает и предельный ток становится равным диффузионному току. [c.421]

Растворы и расплавы солей, растворы кислот и щелочей, называемые электролитами, относятся к проводникам второго рода, в которых перенос электрического тока осуществляется ионами. (В проводниках первого рода, например металлах, ток переносится электронами.) При прохождении электрического тока через электролит на электродах происходит разряд ионов и выделяются соответствующие вещества. Этот процесс называется электролизом. Аппарат, в котором осуществляется электролиз, называется электролизером или электролитической ванной. [c.122]

При прохождении электрического тока через электролит, составные части электролита передвигаются по раствору и выделяются на электродах, причем на катоде выделяется металл или водород и образуются щелочи, а на аноде выделяются галоиды, кислород и образуются кислоты. Так, например, в результате электролиза для приведенных в табл. 1 электролитов имеем продукты разложения на электродах [c.7]

Находящийся в растворе катодный деполяризатор принимает электроны с катода, анодный — отдает электроны аноду, таким образом, ток проходит через обе границы электрод — раствор в результате одновременного протекания катодной и анодной электрохимических реакций. Однако, чтобы обеспечить прохождение электрического тока между электродами внутри раствора в него обычно вводят какой-либо индифферентный электролит, который часто называют полярографическим фоном. [c.12]

Проводники второго рода называются электролитами. Это могут быть, как указано выше, чистые вещества или растворы. Часто электролитами называют вещества, растворы которых проводят электрический ток. Эти растворы называются растворами электролитов. Мы будем пользоваться термином электролит в первом смысле, т. е. будем называть так вещество (в чистом виде или раствор), прохождение электрического тока через которое связано с движением ионов, причем на электродах протекают электрохимические реакции, ведущие (обычно, но не обязательно) к разложению растворенного вещества (электролиз). [c.362]

Попытаемся объяснить специфическую зависимость силы тока от напряжения, наблюдаемую при прохождении электрического тока через электролиты. Опустим два платиновых электрода в электролитическую ванну, наполненную раствором соляной кислоты, и соединим их с источником электричества, сконструированным так, что можно менять подаваемое напряжение. В начальный момент (внешнее напряжение равно нулю) потенциалы обоих платиновых электродов, очевидно, одинаковы. При включении даже небольшого напряжения во внешней цепи между электродами потечет ток, причем к одному из электродов электроны будут поступать, а из другого уходить. Электроны не могут непосредственно проходить через электролит, поэтому если на электродах отсутствуют электрохимические процессы, то на одном электроде число электронов будет увеличиваться, а на другом — уменьшаться. Другими словами, один из электродов будет заряжаться отрицательно, а другой — положительно, вследствие чего соответствующие двойные электрические слои будут изменяться и возникнет разность потенциалов между электродами, направленная против напряжения, даваемого внешним источником. Постепенно увеличиваясь, эта разность потенциалов станет равной приложенной извне разности потенциалов, после чего ток прекратится. Практически при отсутствии электрохимического процесса тока не будет, так как для изменения заряда двойного слоя достаточно очень малого количества электричества. В описанном случае мы наблюдаем поляризацию электродов в наиболее простой форме. [c.578]

На основе этих наблюдений можно сделать вывод, что прохождение электрического тока через электролит подчиняется закону Ома, и, следовательно, проводимость электролита не зависит от напряжения, подаваемого на электроды. На рис. 26 приведена эквивалентная схема системы, используемой в нашем эксперименте. Сопротивление растворов в сосудах и R. много меньше сопротивления капилляра R . Поэтому можно считать, что все напряжение, подаваемое источником тока на электроды, приложено к концам капилляра. Следовательно, суммарное сопротивление цепи, как уже отмечалось, определяется длиной и сечением капилляра. [c.75]

Поскольку электролиз расплавов идет при отсутствии воды и при высокой температуре (за счет выделения джоулева тепла при прохождении постоянного тока через электролит), он имеет ряд особенностей сравнительно с электролизом водных растворов. Эти особенности влияют на технологический процесс в промышленности, а также и при проведении электролиза на лабораторной лю-дельной установке. При электролизе расплавов энергия электрического тока используется для расплавления электролита, разложения вещества и компенсации тепловых потерь. Процесс осуществляется в широком интервале температур от 310 до 1400° С. Нижний предел температуры ограничивается застыванием электролита или металла. Поэтому чтобы электролиз осуществлялся при более низких температурах, применяют сложные смеси, образующие легкоплавкие эвтектики. В итоге процесса металлы получаются преимущественно в расплавленном виде. [c.218]

Алюминий получают в стальных прямоугольных ваннах (рис, 62), выложенных внутри огнеупорным кирпичом. На дно ванны укладывают угольные плиты. К угольным плитам подводится электрический ток, и они служат катодом. Анодом являются погруженные сверху в электролит угольные блоки. В ванну загружают смесь окиси алюминия и криолита. Криолит прибавляют для понижения температуры плавления тугоплавкого глинозема. При пропускании электрического тока криолит плавится (около 1000° С) и растворяет в себе окись алюминия, которая и подвергается электролизу. Расплавленный электролит диссоциирует на различные простые и сложные ионы. При прохождении через расплав постоянного электрического тока происходит процесс электролиза, в результате которого на катоде выделяется алюминий, а на аноде — кислород. [c.257]

Прохождение электрического тока через раствор электролита заключается в том, что составные части электролита — разноименно заряженные ионы — передвигаются в противоположных направлениях к электродам. Здесь они теряют свои заряды и выделяются в виде нейтральных атомов или атомных групп, которые нередко тут л<е вступают в различного рода реакции между собой или с молекулами растворителя, или с веществом электрода. Такое явление, происходящее в электролите, введенном в замкнутую электрическую цепь, носит название электролиза. [c.264]

При прохождении электрического тока через РК, содержащий комплексный электролит ртути, на аноде протекает реакция ионизации металлической ртути с переходом в раствор комплексного иона двухвалентной ртути [c.69]

Растворы или расплавы электролитов содержат положительные и отрицательные ионы, каждый из которых несет один или несколько электрических зарядов, причем число положительных и число отрицательных зарядов одинаковы. Благодаря этому электролиты электронейтральны. Положительные ионы притягиваются катодом и движутся по направлению к нему, поэтому они названы катионами. Отрицательные ионы, которые движутся к аноду, названы анионами. Отсюда следует, что при прохождении электрического тока через электролит происходит перепое вещества при этом изменяется концентрация раствора и на электродах выделяются соответствующие вещества. Этот процесс называется электролизом. Прибор, в котором проводится электролиз, называется электролитической ячейкой или электролизером (рис. 77). [c.200]

Количества веществ, выделившихся или растворившихся на электродах при прохождении электрического тока через электролит, прямо пропорциональны количеству прошедшего электричества. [c.202]

Окислительно-восстановительный процесс, протекающий при прохождении электрического тока через раствор или расплав электрол ита, называется электролизом. [c.162]

Дальнейшее развитие представления о прохождении тока через растворы получили в работах Фарадея. Он считал, что когда электрический ток входит в раствор, последний подвергается химическому разложению и распадается на ионы. Жидкости, которые под действием тока становятся проводниками электричества, Фарадей назвал электролитами. Электролит — слово греческое и в переводе на русский язык оэпачает разлагаемый элек-тpичe твo м . Составные части электролитов увлекают за собой ток таким образом, что эквивалентным количествам веществ всегда соответствует рав1Ное количество электричества. Составные части электролитов Фарадей назвал ионами , что значит путешественники . Катионами называются те из них, которые собираются на ка- [c.21]

Диссоциация, как вы знаете, означает распад . Мы часто употребляем термин термическая диссоциация — распад вещества под действием тепла. Моя диссоциация — электролитическая, т. е. она совершается в электролитах — веществах, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. Видите ли, Олфсен, до сих пор все думали, что при прохождении электрического тока через раствор электролит распадается на ионы. Мои исследования показали другое одно и то же количество вещества, один и тот же ток, а чем больше разбавлен раствор, тем выше его электропроводность. Догадываетесь, в чем дело [c.76]

Электролизом называется электрохимический окислительновосстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через расплав или раствор электролита. Процесс электролиза осуществляется в электроли-згре (электролитической ячейке), представляющем собой сосуд с раствором или расплавом электролита, в который погружены Д8.а электрода од[[н из ннх соединен с положительным, а другой — с отрицательным полюсом внещнего источника э.д.с. [c.144]

Еще Смолуховский в 1903 г. обратил внимание на то, что в диафрагме, капилляре или в коллоидной системе раствор электролита должен вести себя так, как будто его электропроводность больше, чем получается при обычных измерениях в том же электролите в отсутствие двухфазной границы. Как известно в настоящее время, физическая причина повыщенной электропроводности в капилляре заключается, во-первых, в том, что при наличии специфической адсорбции электролита на поверхности при образовании двойного слоя общее количество ионов, переносящих электричество в капилляре, отличается от количества ионов в равном объеме той же жидкости вне капилляра, и, во-вторых, в том, что при прохождении тока через диафрагму сам раствор движется, причем вместе с жидкостью перемещаются заряды подвижной части двойного слоя, что равнозначно дополнительному прохождению электрического тока. [c.705]

Если электропроводность материала обусловлена движением ионов, то прохождение тока через образец вызывает перенос вещества в нем. При этом выполняется закон Фарадея, согласно которому для выделения на электродах одного эквивалента вещества через электролит необходимо пропустить одно и то же количество электричества Р = 96 494 Кл Р — число Фарадея). В водных растворах электролитов этот перенос обнаруживается довольно просто, так как количество выделяющегося на электродах вещества может быть определено обычными методами анализа. В твердых кристаллах и стеклах с ионной проводимостью также удается наблюдать электролиз и таким образом устанавливать вид ионов и определять для различных ионов числа переноса, характеризующие долю переносимого данным ионом электрического заряда. В этих случаях применяют метод Тубанда [17], основанный на измерении массы приэлектродных участков образца вместе с электродами. Использование закона электролиза Фарадея при установлении типа проводимости жидких и твердых диэлектриков затруднительно вследствие их малой электропроводности. Для прохождения через эти диэлектрики количества электричества порядка 1 Кл необходимо либо исполь-аовать высокие напряжения, либо проводить электролиз при высокой температуре. При этом возникают осложнения, связаннню с необратимыми изменениями в образце под влиянием поля и температуры. Тем не менее, имеется ряд успешных попыток изучения электролиза в полимерах. [c.18]

Процесс электрохимического травления заключается в удалении окислов с поверхности металла, погруженного в электролит, при прохождении через последний постоянного электрического тока от внешнего источника. Электрохимическое травление может быть осуществлено как анодное, так и катодное. В случае анодного травления электролитом является раствор кислоты или соли щелочного металла. При катодном травлении электролитом служит обычно раствор кислоты или смеси кислот. Анодами служат иерастворимые под током в трименяемом электролите материалы как-, свинец, графит, кремнистый чугуна и др. [c.163]

Электропроводность э.яектролитов имеет большое значение в процессах коррозии. Прохождение тока в электролитах или ионных кристаллах (ионных проводниках) сопровождается переносом вещ,ества. Различна в прохождении электрического тока через ионные п электронные проводники вызывает на границе их соприкосновения нейтрализацию или образование ионов. На электродах при отсутствии заметной конвекции в растворе они могут иногда частично выделяться. Ионы, не участвующие в электродном процессе, будут накапливаться в приэлектродном электролите. [c.10]