Читайте также:
|
Топливный элемент
Разновидностью гальванического элемента является топливный элемент, в котором химическая энергия окислительно-восстановительной реакции сгорания газообразного и жидкого топлива превращается непосредственно в электрическую. Особенность топливных элементов состоит в том, что топливо и окислитель подводятся по мере их расходования. Это обеспечивает непрерывность работы источника тока теоретически в течение сколь угодно длительного времени. Одновременно и также непрерывно выводятся продукты окисления.
16) Электролиз расплава электролита.
При расплавлении соли и щелочи распадаются на ионы. Если через расплавы этих электролитов пропускать постоянный электрический ток, то ионы приобретают направленное движение, в результате на катоде восстанавливаются катионы металлов, а на аноде окисляются анионы.
Рассмотрим схему электролиза расплав хлорида калия. При расплавлении хлорид натрия распадается на ионы K+ и CI-
KCI ----- K+ + CI-
При подключении электродов к источнику постоянного электрического тока ионы приобретают направленное движение – катионы K+ движутся к катоду и принимают от него электроны, анионы CI- - к аноду и отдают электроны.
К (-) K+ +е --- К0
А (+) 2CI- -2е --- CI2
электролиз
Электролиз растворов электролитов.
Для процессов на катоде:
1. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов, имеющие электродный потенциал положительнее водородного (от Cu2+ до Au3+).
2. Катионы металлов, электродные потенциалы которых отрицательнее потенциала алюминия включительно, не восстанавливаются, на катоде идет восстановление молекул воды или ионов Н+.
3. При электролизе солей металлов, электродные потенциалы которых находятся между потенциалами алюминия и водорода, на катоде выделяются совместно как металлы, так и водород.
Если электролит содержит катионы различных металлов, то при электролизе восстановление их на катоде протекает в порядке уменьшения стандартного электродного потенциала соответствующего металла. Так из смеси Sn2+, Cu2+, Cr3+сначала будут восстанавливаться катионы меди,  = 0,34 В, затем катионы олова  = -0,136 В и, наконец, катионы хрома  = -0,744 В.
| |
Для процессов на аноде:
Характер окислительных процессов зависит от материала электрода. Различаются нерастворимые (инертные) электроды и растворимые (активные) электроды. Инертные электроды изготовляются обычно из платины, графита, иридия. В процессе электролиза они служат лишь для передачи электронов во внешнюю цепь. При использовании инертных электродов:
1. в первую очередь окисляются анионы бескислородных кислот в порядке возрастания их φ (S-2, I-, Вr-, Cl-);
2. при электролизе водных растворов, содержащих анионы кислородосодержащих кислот (CO32-, NO3-, SO42-, PO43-), на аноде окисляются молекулы воды.
3. в щелочных растворах окисляются гидроксид-ионы:
4OH- - 4e → O2 ↑ + 2H2O
При использовании растворимых анодов (из меди, цинка, никеля, серебра и т.д.) анодному окислению будет подвергаться сам материал анода:
19) 
20) Масса вещества, выделяющегося на электродах, прямо пропорциональна количеству прошедшего через электролит электричества
m = КэQ = КэI · t, где
m – масса выделившегося вещества, Q – количество электричества (Кл), I – сила тока (А), t – время (с), Кэ – электрохимический эквивалент вещества, выделившегося на электродах при протекании тока силой в 1 А в течение 1 сек (или количеством электричества в 1 Кл).
1. При электролизе различных электролитов равные количества электричества выделяют на электродах массы веществ, пропорциональные молярным массам их эквивалентов.
Кэ = 
m = 
, где
· F – число Фарадея, Мэ – молярная масса эквивалента. Если I · t = F = 96500 Кл, то m = Мэ.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 141 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Подведение итогов урока. | | | Введение управляемого эталона |