Электролиз

Егер тұрақты электр тоғын электролит ерітіндісінде немесе балқымада тұрған екі электрод арқылы өткізсе, электродтарда тотығу- тотықсыздану реакциясы жүреді. Процесс электролиздеп аталады. Бүл гальвани элементінде жүретін процеске кері процесс болып табылады. Оң зарядты электрод – анод, теріс зарядты электрод - катод.

Анодта тотығу процесі жүреді: Сu- 2е-= Сu2+

Катодта тотықсыздану процесі жүреді: Сu2++ 2е-= Сu0

Электролиз процесі өндірісте кең қолданылады. Анод болып инертті заттар немесе өзі анод болып, өзі тотығатын элементтер қызмет етеді (платина, графит, мыс). Катод болып графит, кез келген металдар қызмет етеді.

Электролиз процесі Фарадей заңдарына бағынады:

1) Электролиз кезінде бөлінетін заттардың мөлшері электролиттен өткен электрліктің мөлшеріне тура пропорционал

2) Әр түрлі электролиттер арқылы электр тоғының бірдей мөлшері өткенде, электродта бөлінетін заттың массасы оның эквиваленттік массасына тура пропорционал. Егер электролит арқылы өткен электрліктің мөлшері Фарадей санына (96487 Кл) тең болса, электродта заттың 1 эквиваленті бөлінеді.

Фарадей заңдарын мынадай формуламен өрнектеуге болады:

 

М(Э) І(

m = ___________

F

 

m -бөлінген заттың массасы, г

М(Э) - заттың эквивалентінің массасы

І- ток күші, А

( - уақыт, с

F - Фарадей саны

 

Фарадей саны ретҢнде кейбір жағдайда жуық шамамен (96500 Кл) қолданылады немесе 26,8 А . сағ . Формуладағы М(Э)/ F шамасы электродтардан 1 кулон электрлік мөлшері өткендегі зат массасы, оны “электр химиялық эквивалент” деп атайды. Бірқатар элементтердің электрохимиялық эквиваленттері 8.3-кестеде келтҢрҢлген.

 

39.Табиғаттағы металдар және оларды алу тәсілдері

Металлургия— табиғи шикізаттардан металдарды өнеркәсіптік жолмен өндіру әдістерімен айналысатын ғылым мен техниканың және өндірістің саласы. Кеннен металл алудың әдістері әлденеше ғасырлардан бері белгілі. Алайда қазіргі заманғы металлургияның өзіндік ерекшеліктері бар. Бүгінгі металлургия саласы адамзатқа 75-тен астам таза металды және алуан түрлі қасиеті бар 10 мыңдаған құймаларды беріп отыр.

Авиация және ғарыштық, техника саласында аса қажетті металдар (алюминий, магний, титан) көптеген мөлшерде өндіріледі. Қазіргі заман техникасында қолданылмайтын металдар және құймалар жоқ десе де болады. Тіпті осыдан аз ғана бұрын өнеркәсіпте алынуы туралы сөз етілмеген кейбір металдар (цирконий, бериллий, индий, гафний, ниобий, т.б.) өмірден өз орнын тауып отыр. Металлургия қаражәне түстіметаллургия деп бөледі.

 

40. Металдардың химиялық қасиеттері

Металдардың көпшілігі химиялық активті элементтер болғандықтан жай және күрделі заттармен әрекеттеседі:

Жай заттармен:

1. 2Mg + 02 = 2MgO + Q жану реакциясы

2. Fe + S = FeS темір (II) сульфиді

3. Са + Сl2 = СаСl2 кальций хлориді

Металл гидридтері тұз сияқты қатты заттар. Металл гидридтерінде ғана сутегінің тотығу дәрежесі - 1 болады, себебі металдар электрондарын сутектің атомдык радиусыкіші болғандықтан оңай береді.

Күрделі заттармен:

Сілтілік және сілтілік жер металдар сумен куатты әрекеттесіп, судағы сутекті ығыстырып шығарады.

2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2

Металдар қышқылдармен әрекеттеседі. Реакция нәтижесінде түзілетін өнімнің табиғаты металдың белсенділігіне жөне қышқылдардың концентрациясына тәуелді

Zn + H2SO4 (сұйык) = ZnSO4 + Н2

Zn + 2H2SO4(конц.) = ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O

4Mg + 10HNO3 (сұйық) = 4Mg(NO3)2+ NH4NO3 + 3H2O

Ag + 2HNO3 (конц.) = AgNO3 + NO2↑ + H2O

Металдар тұздармен әрекеттеседі. Белсендірек металдар (химиялық белсенді металл) белсенділігі темен металды оның қосылыстарынан ығыстырып шығарады.

Cu + Hg (NO3)2 = Cu (NO3)2+Hg

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

2Mg + TiCl4 = 2MgCl2 + Ti

Металдар оксидтермен әрекеттеседі:

2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe

Mg + CO2=MgO + CO

Металдар органикалық қосылыстармен де әрекеттеседі:

Na + C2H5OH = C2H5ONa + 0,5H2

2Na + CH3Cl = C2H6 + 2NaCl