Законы электролиза

 

Фарадей обобщил результаты своих опытов в двух законах:

1-й закон Фарадея: массы вещества, выделившегося на электродах или появившегося в растворе в результате растворения электрода, пропорциональны количеству прошедшего электричества:

 

,

 

где J – сила тока при электролизе, А; t – длительность электролиза, с; m_э – молярная масса эквивалента выделяющихся или растворяющихся веществ, г/моль; F – постоянная Фарадея (разд. 1.5).

Если необходимо рассчитать объем выделившегося газа в ходе электролиза:

,

где V_э – эквивалентный объем выделившегося газа, л.

2-й закон Фарадея: одинаковые количества электричества, проходящие через различные электролиты, выделяют на электродах одинаковое количество эквивалентов веществ:

.

 

Вопросы для самоподготовки

1. Какие процессы называются электрохимическими? Что называют стандартным водородным электродом?

2. Какие электродные потенциалы называют стандартными? В какой последовательности их принято располагать?

3. Что такое гальванический элемент? Составьте схему двух гальванических элементов, в одном из которых свинец в растворе своей соли являлся бы катодом, а в другом – анодом? Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на электродах и суммарные уравнения реакций.

4. Чем отличается электролиз водных растворов электролитов от электролиза расплавов? Какие ионы и молекулы, находящиеся в водных растворах солей, могут восстанавливаться на катоде и окисляться на аноде? Напишите уравнения соответствующих реакций.

5. Какие электрохимические процессы протекают на электродах при электролизе расплава электролитов? Приведите примеры.

 

ТЕСТЫ

 

1. Какие вещества выделятся на аноде при электролизе расплава карбоната калия?

а) калий;

б) кислород;

в) диоксид углерода и кислород;

г) диоксид углерода.

2. Какие вещества выделятся на катоде при электролизе раствора хлорида натрия?

а) натрий;

б) хлор;

в) водород;

г) кислород.

3. Сколько времени необходимо затратить для получения 6 г меди при электролизе раствора хлорида меди(II) при силе тока 8 А?

 

а) 1 час;

б) 2 часа;

в) 10 мин;

г) 18,8 мин.

4. Какая масса металла выделится на катоде при электролизе расплава хлорида магния, если время электролиза - 20 мин, а сила тока – 7А?

а) 1 г;

б) 10 г;

в) 5 г;

г) 7 г.

5. При электролизе водного раствора нитрата кальция на электродах выделяются:

а) NO и Ca;

б) Ca и H₂;

в) O₂ и H₂;

г) O₂ и Ca.