Школьная

Закон электролиза

Материал из Гипермаркет знаний

Перейти к: навигация, поиск

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Закон электролиза


   При электролизе на электродах происходит выделение вещества. От чего зависит масса вещества, выделяющегося за определенное время? Это определяет закон электролиза.
   Очевидно, что масса выделившегося вещества m равна произведению массы одного иона m0i на число ионов достигших электрода за время A120-14.jpg:
Закон электролиза
   Масса иона m0i согласно формуле (8.4) равна:
Закон электролиза
где М - молярная (или атомная) масса вещества, а NA - постоянная Авогадро, т. е. число ионов в одном моле.
   Число ионов, достигших электрода, равно:
Закон электролиза
где A120-17.jpg - заряд, прошедший через электролит за время A120-14.jpg; A120-15.jpg - заряд иона, который определяется валентностью n атома: A120-16.jpg (е - элементарный заряд).
   При диссоциации молекул, состоящих из одновалентных атомов (n = 1), возникают однозарядные ионы. Например, при диссоциации молекул КВr возникают ионы K+ и Вr. Диссоциация молекул медного купороса ведет к появлению двухзарядных ионов Cu2+ и SO42-, так как атомы меди в данном соединении двухвалентны (n = 2). Подставляя в формулу (16.3) выражения (16.4) и (16.5) и учитывая, что A120-4.jpg, получаем
Закон электролиза
   Закон Фарадея. Обозначим через k коэффициент пропорциональности между массой вещества m и зарядом A120-17.jpg:
Закон электролиза
Коэффициент k зависит от природы вещества (значений М и n). Согласно формуле (16.6) имеем:
Закон электролиза
   Следовательно, масса вещества, выделившегося на электроде за время A120-14.jpg при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени.
   Это утверждение, полученное нами теоретически, впервые было установлено экспериментально Фарадеем и носит название закона электролиза Фарадея.
   Из формулы (16.8) видно, что коэффициент k численно равен массе вещества, выделившегося на электродах, при переносе ионами заряда, равного 1 Кл. Величину k называют электрохимическим эквивалентом данного вещества и выражают в килограммах на кулон (кг/Кл).
   Электрохимический эквивалент имеет простой физический смысл. Так как A120-8.jpg, то согласно формуле (16.7) A120-9.jpg, т. е. k - отношение массы иона к его заряду.
   Измеряя величины m и A120-17.jpg, можно определить электрохимические эквиваленты различных веществ.
   Убедиться в справедливости закона Фарадея можно на опыте. Соберем установку, показанную на рисунке 16.26. Все три электролитические ванны заполнены одним и тем же раствором электролита, но токи, проходящие через них, различны. Обозначим силы токов черезI1, I2, I3. Тогда I1 = I2 + I3. Измеряя массы m1, m2, m3 веществ, выделившихся на электродах в разных ваннах, можно убедиться, что они пропорциональны соответствующим силам токов I1, I2, I3.
Закон электролиза
   Определение заряда электрона. Формулу (16.6) для массы выделившегося на электроде вещества можно использовать для определения заряда электрона. Из этой формулы вытекает, что модуль заряда электрона равен:
Закон электролиза
   Зная массу m выделившегося вещества при прохождении заряда A120-18.jpg, молярную массу М, валентность атомов n и постояннуюАвогадро NA, можно найти значение модуля заряда электрона. Оно оказывается равным е = 1,6•10-19 Кл.
   Именно таким путем и было впервые в 1874 г. получено значение элементарного электрического заряда.
   Произведение силы тока на время определяет массу вещества, выделяемого при электролизе. Закон электролиза позволяет найти значение элементарного электрического заряда.


   ???
   1. Сформулируйте закон электролиза Фарадея.
   2. Почему отношение массы вещества, выделившегося при электролизе, к массе иона равно отношению прошедшего заряда к заряду иона?

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс


Планирование уроков по физике, ответы на тесты, задания и ответы по классам, домашнее задание и работа по физике для 10 класса

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.