Электролиз вычисления и законы

Основными показателями электрохимических производств являются выход по току, степень использования энергии, расходный коэффициент по энергии, напряжение, приложенное к электролизеру, и др. Большинство вычислений основано на законе Фарадея, согласно которому масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна силе тока /, времени электролиза т и электрохимическому эквиваленту этого вещества Э,.,. Масса веществ вычисляется по формуле [c.200]

Кроме напряжения при электролизе нужно учитывать силу тока в цепи. По закону Ома в проводниках первого рода сила тока (/) прямо пропорциональна приложенному напряжению ( ) и обратно пропорциональна сопротивлению (Н). В случае растворов электролитов (в проводниках второго рода) следует принимать во внимание возникновение э. д. с. поляризации, которая противодействует прохождению тока, и потому при вычислении силы тока должна вычитаться из величины приложенного напряжения. [c.436]

Вычисление количеств веществ, выделившихся на электродах при электролизе растворов, осуществляется на основе закона Фарадея и определения молярной массы. [c.129]

При электролизе во многих случаях выделяется вещества меньше, чем должно получиться согласно законам Фарадея. Это объясняется тем, что наряду с основными электродными процессами окисления и восстановления протекают побочные или параллельные процессы — например, реакции взаимодействия образовавшегося вещества с электродом или электролитом или выделение наряду с металлом водорода и др. Поэтому для учета той части прошедшего через электролит электричества, которая расходуется на получение желаемого продукта, введено понятие выход по току. Выход по току обычно выражаемый в процентах, можно определить как отношение массы полученного вещества в данных условиях электролиза [т к массе, теоретически вычисленной на основании закона Фарадея, т. е. [c.189]

В технических установках отношение количества продукта, полученного при электролизе, к количеству, вычисленному на основе закона Фарадея, меньше единицы и называется выходом по току. [c.387]

Применительно к химическим процессам второй закон термодинамики можно сформулировать так всякое химическое взаимодействие при неизменных давлении или объеме и постоянстве температуры протекает в направлении уменьшения свободной энергии системы. Пределом протекания химических реакций (т. е. условием равновесия) является достижение некоторого минимального для данных условий значения свободной энергии системы О или Р. Процессы протекают самопроизвольно и дают некоторую полезную работу, если Р<0 или ДС<0. При АР>0 и ДС>0 процессы не могут при заданных условиях (у, Т или р, Т) протекать самопроизвольно и возможны лишь при получении работы извне (например, реакции при электролизе, фотохимические реакции и др.). Изменение термодинамических функций А[1, АР, А/, АО и А5 для любых реакций рассчитывают по закону Гесса аналогично вычислению тепловых эффектов реакций. Значения термодинамических функций при стандартных условиях / = 25°С и р=101 325 Па приводятся в справочных таблицах. [c.61]

Важнейшим условием применимости электродной реакции для целей кулонометрических определений является необходимость количественного протекания реакции со 100%-ным выходом по току. Под выходом по току понимают отношение количества вещества, выделившегося в процессе электролиза, к теоретическому количеству вещества, вычисленному на основании закона Фарадея. Из этого следует, что необходимо создать условия проведе- [c.149]

Вследствие побочных процессов, количество вещества, выделяющееся при электролизе, обычно меньще теоретически вычисленного но закону Фарадея. [c.131]

Выход по току т] можно определить как отношение коли чества полученного вещества в данных условиях электролиза [т к количеству, теоретически вычисленному на основании закона Фарадея [c.131]

Показателем эффективности электролиза является выход по току т], %, определяемый как отношение массы вещества, фактически полученной в данных условиях электролиза т , к массе вещества, теоретически вычисленной на основании закона Фарадея Шв [c.159]

Вследствие протекания побочных процессов масса вещества, выделяющегося при электролизе, обычно меньше теоретически вычисленной по закону Фарадея, т.е. выход по току т ) чаще всего менее 100%. Таким образом, масса вещества, выделившегося на [c.97]

Дальнейшие исследования диссоциации электролитов в растворе показали, что ток при электролизе переносится разными ионами в противоположных направлениях и что электропроводность раствора равна сумме электропроводностей отдельных ионов. Было установлено также, что под действием электрического тока положительно и отрицательно заряженные ионы движутся в сторону противоположно заряженных электродов. Шведский химик Аррениус показал, что значение степени ионизации электролита в растворе, вычисленное из данных по электропроводности, почти совпадает со значением, найденным из отклонений от закона Рауля для понижения температуры замерзания. В 1887 году Аррениус предложил теорию, более полно объясняющую свойства электролитов в растворе, особенно способность электролитов проводить электрический ток. Основные положения теории Аррениуса следующие [c.151]

В электрохимических определениях вычисления основаны на законе Фарадея, согласно которому количество вещества, выделяющееся при электролизе, пропорционально силе тока, времени (продолжительности электролиза) и химическому эквиваленту вещества [c.77]

Однако на практике в большинстве случаев вес металлического осадка, полученного на катоде, оказывается меньше, чем вычисленный согласно законам Фарадея. Это объясняется тем, что, как уже говорилось, при электролизе на катоде, кроме металла, может выделяться водород или могут происходить другие восстановительные процессы без выделения каких-либо веществ. На эти процессы затрачивается часть тока, проходящего через электролит. [c.27]

Процессы протекают самопроизвольно, если А <0 или Д0<0. Если АР>0 и А0>0, то процессы не могут при заданных условиях (иГ и рТ) протекать самопроизвольно и возможны лишь при получении работы извне (например, реакции при электролизе, фотохимические реакции и др.). Изменения термодинамических функций AI/, АР, АН, АО и А5 для любых реакций рассчитывают по закону Гесса аналогично вычислению тепловых эффектов реакций. Значения термодинамических функций при стандартных условиях =25° С и р = 101 325 н/м приводятся в справочных таблицах. [c.90]

Законы Фарадея позволяют производить различные вычисления, связанные с процессами электролиза. [c.323]

Вычисления упрощаются при Ql = 0. Оказалось, что в некоторых процессах (например, в кулонометрическом определении меди в смеси хлоридов) при проведении электролиза на три четверти ошибки вычисления Qoo не превышает 0,7%. В случае, если > 0,5Р о или > 0,2(Р о — СО, ошибка определения обычно составляет 0,2%. Приведенное уравнение (8) может быть использовано и в тех случаях кулонометрических определений, когда кривая /=/(/) проходит через максимум (см. рис. 2, кривая б). При этом измерение Qi необходимо отложить до тех пор, пока указанная кривая не начнет подчиняться экспоненциальному закону [см. формулу (6)]. [c.20]

Количество выделившегося металла может быть вычислено по известному закону Фарадея, который совершенно точно соблюдается во всех случаях электролиза. Однако иногда наблюдаются кажущиеся отклонения, заключающиеся в том, что вес фактически выделившегося вещества ( фактич.) оказывается меньше теоретически вычисленного по закону Фарадея ( вцч-) процентное соотношение этих двух величин называется выходом по току / [c.59]

При электролизе фосгеновых растворов хлористого алюминия получается окись углерода и хлор [83]. Удельная электропроводность раствора равна 0,7-10 при 25°, а для насыщенного раствора хлористого алюминия 0,7-10 Объем продуктов электролиза, хлора и окиси углерода, собранных вместе, соответствует 65—70% объема, вычисленного по закону Фарадея. Автор объясняет эго возможностью обратного об])азования фосгена из этих же газов под действием света и каталитического влияния хлористого алюминия [84]. [c.34]

Влияние количества протекшего электричества сказывается на анодной и на катодной поверхностях. На вспомогательном аноде наибольшее значение имеет электролитическое окисление анода. Некоторые графитовые аноды медленно разрушаются при непрерывном электролизе причина этого явления до сих пор не выяснена. Обычные металлические электроды окисляются пропорционально количеству протекшего электричества. Многие аноды служат при такой высокой поляризации, что кроме окисления металла происходит и разряд анионов. Вследствие этого окисление анода становится меньше величины, вычисленной по закону Фарадея. Получающаяся при этом экономия анодного материала аннулируется большим расходом энергии в результате более высокой поляризации. [c.971]

Законы, открытые Фарадеем в 1833 г., строго выполняются для проводников второго рода. Наблюдаемые отклонения от законов Фарадея являются кажущимися. Они часто связаны с наличием неучтенных параллельных электрохимических реакций. Например, при электролизе раствора Na l количества образующихся NaOH и С1г меньше вычисленных по закону Фарадея вследствие частичного образования ионов СЮ", СЮГ и др. Отклонения от закона Фарадея в промышленных установках связаны с утечками тока, потерями вещества при разбрызгивании раствора и т. д. [c.387]

Электролиты — проводники второго рода. Это вещества, проводимость которых обусловлена движением ионов в электрическом поле, что сопровождается электролизом. Электролитами являются водные растворы солей, кислот и оснований. Эти вещества также проводят ток в расплавленном состоянии. Электролиты в водных растворах имеют осмотическое давление больше вычисленного по закону Вант-Гоффа. Для пих Роп/Рпыч = >1 (г — изотонический коэффициент Вант-Гоффа, или коэффициент диссоциации). Уравнение (V.3) для электролитов приобретает вид [c.193]

Для учета потерь электричества на побочные реакции введено понятие выхода по току. Выход по току — это отношение количества вещества, выделившегося при электролизе, к количеству вещества, вычисленному теоретически на основании закона Фарадея. ВЪход по току выражают в процентах [c.172]

Перекись водорода или пероксосоединения могут быть получены также при пропускании искры или тлеющего разряда между электродом и водным раствором электролита или при установке обоих электродов в газовой фазе вблизи поверхности жидкости [47]. Выход перекиси водорода зачастую значительно превышает вычисленный из закона Фарадея, но падение потенциала в этом случае на один или несколько порядков превышает падение, встречающееся в процессах электролиза. Выход зависит от природы электролита, pH раствора, природы газа, в котором происходит электрический разряд, давления газа, а также и от направления электрического тока. Клеменц [48] сообщил, что из серной кислоты в присутствии кислорода могут быть получены перекись водорода, пероксосерная и пероксодисерная кислоты с выходом, примерно в три раза превышанэщим выход по закону Фарадея при добавлении станната натрия, играющего роль ингибитора разложения перекиси водорода, выход был примерно в 12 раз больше, чем по закону Фарадея. Трудно интерпретировать полученные результаты с точки зрения общепринятого механизма, так как перекись водорода может образоваться в паровой фазе, а также за счет рекомбинации ионов противоположного знака в газовой фазе или электролитических процессов и может исчезать путем разложения в газовой или в жидкой фазе, причем скорость разложения в жидкой фазе зависит оттакид переменных, [c.53]

Вышеприведенные данные, а также уравнения (7) и (8) предг ставляют собой количественное выражение законов электролиза Фарадея. Их можно использовать как для вычисления количества любого вещества, выделяемого данным количеством электричества, так и для вычисления прошедшего через цепь количества электричества путем определения веса данного металла, отложившегося при электролизе. Прибор, применяемый для определения количества электричества, назывался раньше вольтаметром, однако в настоящее время общеупотребительным является название кулометр, т. е. прибор для измерения количества кулонов. [c.45]

Продолжительность электроанализа определяется исключительно эмпирически . путем. Лишь сравнительно редко, а именно, при электролизе простых солей благородных металлов, расход тока бывает близким к тгоретическл вычисленному. По закону Рагадау я, 1 ампер/час выделяет 0,0373 г зквиз. любого иона, например [c.434]

Выраженное в процентах отношение весового количества осадившегося металла на катоде или растворившегося на аноде при электролизе к теоретически вычисленному, согласно закону Фарадея, называется выходом по току ту. [c.166]

Результаты показывают, что в системе LijO—ЗЮг проводимость осуществляется лишь за счет ионов, как и в 47—55%-ной смеси СаО—ЗЮг. В системе МпО—ЗЮг выход несколько ниже вычисленного по закону Фарадея. В системе FeO—ЗЮг кислорода выделяется в процессе электролиза столько же, сколько в холостом опыте. В РЬО—Si02 оценка произведена по количеству Р10г, переходящего в раствор с платинового анода при анодной поляризации, а также (Бокрис и Меллорс [175]) путем взвешивания осадка РЬ (см. табл. 39). [c.251]

Законы Фарадея строго выполняются в проводниках второго рода. Наблюдаемые отклонения от законов Фарадея кажущиеся и связаны с неучтенными параллельными электрохимическими реакциями. Например, при электролизе раствора 2п804 на катоде наряду с цинком выделяется водород, в связи с чем количество вьщеляющегося цинка оказывается меньше вычисленного по закону Фарадея. Отношение количества продукта, полученного при электролизе, к количеству, вычисленному на основе закона Фарадея, называется выходом по току. Выход по току равен единице (в случае однозначных электрохимических реакций) или меньше единицы (если протекакя параллельные реакции или имеется утечка тока). [c.134]

Однако малые степени использования тока могут быть обусловлены и сильным развитием процессов перезарядки ионов железа (П1,4). Например, Дж. Бокрис и сотрудники [40] определяли количество кислорода, выделяющегося в форме СО и СОг на угольном аноде при электролизе простейших силикатных расплавов. Для ЫгО — ЗЮг а интервале температур 1300—1335° С и содержаний ЫгО от 20 до 40% различие между найденным количеством кислорода и вычисленным по закону Фарадея не превышало 6%. Подобные же результаты были получены и для РЬО — SiOz, а также для СаО — SiOz. В последнем случае выход по току кислорода был даже больше 100%, что вызывалось вторичной реакцией углерода анода с SiOs. Напротив, в расплавах РеО — ЗЮг и МпО — 5Юг наблюдалось сильное снижение степени использования тока до 15 и 72% соответственно, что авторы объяснили процессами электролитического окисления двухвалентных ионов железа или марганца до трехвалентных. [c.150]