Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2011 в 16:24, реферат
С первого удара сердца (“живое” электричество в теле человека, на 80% состоящем из воды) до автомобилей на улице, плееров и мобильных телефонов (неотъемлемой частью этих устройств являются “батарейки” - электрохимические элементы питания и различные аккумуляторы - от свинцово - кислотных в автомобилях до литий - полимерных в самых дорогих мобильных телефонах”. В огромных, дымящихся ядовитыми парами чанах из расплавленного при огромной температуре боксита электролизом получают алюминий - “крылатый” металл для самолетов и банок для “фанты”. Все вокруг - от хромированной решетки радиатора иномарки до посеребренной сережки в ухе когда-либо сталкивалось с раствором или расплавом солей. А, следовательно,
Введение……………………………………………………………………..3 стр.
Актуальность выбранной темы……………………………………………3 стр.
Электрический ток в электролитах……………………………………….3-6 стр.
Электролитическая диссоциация………………………………….…….6-7 стр.
Процесс электролиза в растворах и расплавах электролитов…………7 стр.
Законы электролиза Фарадея……………………………………………..7-8 стр.
Закон Ома и закон Джоуля – Ленца……………………………………...8-9 стр.
Применение электролиза в технике………………………………………9 стр.
Вывод……………………………………………………………………….10 стр.
Список литературы………………………………………………………..11 стр.
При протекании электрического тока через растворы электролитов вместе с зарядом всегда переносится вещество (это явление называется электролизом). Отсюда следует, что носителями тока в этих проводниках являются заряженные атомы, или группы атомов, т. е. ионы. При растворении в воде солей, кислот и щелочей нейтральные молекулы этих веществ расщепляются на положительные и отрицательные ионы.
Электрический ток в растворах (или расплавах) электролитов представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях.
Законы электролиза Фарадея.
Два закона электролиза — это всего лишь небольшая часть вклада Майкла Фарадея в науку.
Первый Закон Фарадея: масса вещества, выделившегося на каждом из электродов, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит. Формула (1):
Второй закон Фарадея: электрохимические эквиваленты пропорциональны их химическим эквивалентам. Формула (2):
Подставляя (1) в (2), получим формулу, объединяющую оба закона Фарадея:
Пользуясь ею легко вычислить физический смысл постоянной Фарадея:
Таким образом, для одновалентных веществ постоянная Фарадея численно равна заряду, который надо пропустить через раствор электролита, чтобы выделить на электроде массу вещества, численно равную химическому эквиваленту.
Закон Ома и закон Джоуля – Ленца.
Для электролитов также справедлив закон Ома и закон Джоуля - Ленца. 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 (это называется окислительной реакцией), а на катоде положительные ионы получают недостающие электроны (восстановительная реакция). Отдав или получив электроны, ионы превращаются в нейтральные атомы. Эти атомы (или образованные из них молекулы) выделяются на электродах.
Образовавшиеся атомы могут вступить в реакцию с электродами или растворителем. Химические реакции, в которые вступают нейтрализовавшиеся ионы, называются вторичными.
Необходимым условием электролиза является прохождение через электролит постоянного электрического тока.
Электролиз впервые наблюдался в 1800 г. У. Никольсоном и А. Карлейлем, разложившими воду постоянным током. Через 7 лет Г. Дэви при помощи электролиза выделил и открыл натрий.
Применение электролиза в технике.
Электролиз находит широкое применение в технике. Очистка или рафинирование металлов. Процесс происходит в электролитической ванне. Анодом служит металл, подлежащий очистке, катодом — тонкая пластинка из чистого металла, а электролитом — раствор соли данного металла, например, при рафинировании меди — раствор медного купороса. В загрязненных металлах могут содержаться ценные примеси. Так, в меди часто содержится никель и серебро. Для того чтобы на катоде выделялся только чистый металл, необходимо учитывать, что выделение каждого вещества начинается лишь при некоторой определенной разности потенциалов между электродами, называемой «потенциалом разложения». При надлежащем ее выборе из раствора медного купороса на катоде выделяется чистая медь, а примеси выпадают в виде осадка или переходят в раствор.
Электрометаллургия. Некоторые металлы, например алюминий, получают методом электролиза из расплавленной руды. Электролитической ванной и одновременно катодом служит железный ящик с угольным полом, а анодом — угольные стержни. Температура руды (около 900 °С) поддерживается протекающим в ней током. Расплавленный алюминий опускается на дно ящика, откуда его через особое отверстие выпускают в формы для отливки.
Гальваностегия — электролитический способ покрытия металлических изделий слоем благородного или другого металла (золота, платины), не поддающегося окислению. Например, при никелировании предмета он сам служит катодом, кусок никеля — анодом. Пропуская через электролитическую ванну в течение некоторого времени электрический ток, покрывают предмет слоем никеля нужной толщины.
Гальванопластика,
или электролитическое
Вывод.
На
основе изученного нами обширного материала
и собственных исследований можно сделать
вывод, что электрический ток в жидких
проводниках – важнейшее открытие в истории
человечества, которое находит свое применение
в разных средах: биологии, медицине, химии,
промышленном производстве и т. д. Без
этого процесса невозможно было бы получить
некоторые чистые металлы, произвести
обработку изделий, создать великолепные
памятники (гальванопластика), ювелирные
украшения и многое другое. Велико значение
электролиза в получении тяжелой воды
для ядерных реакторов. Применение этого
процесса можно перечислять бесконечно,
т. к. со временем оно становится еще более
незаменимым, быстро расширяет свои границы.
Список использованной литературы: