Презентация на тему: Электрический ток в жидкостях

Электрический токв жидкостях

ВОПРОСЫ: Электролитическая диссоциацияЭлектрический ток в электролитах. ЭлектролизЗаконы электролизаПрименение электролиза

Вопрос 1 Электролитическая диссоциация

По электрическим свойствам все жидкости можно разделить на 2 группы: ЖИДКОСТИПРОВОДЯЩИЕ Содержащие свободные заряженные частицы (диссоциирующие) - электролиты К ним относятся растворы (чаще всего водные) и расплавы солей, кислот и основанийНЕПРОВОДЯЩИЕ Не содержащие свободные заряженные частицы (недиссоциирующие) К ним относятся дистилированная вода, спирт, минеральное масло… Электролитической диссоциацией называется распад нейтральных молекул вещества в растворителе на положительные и отрицательные ионы

Электролитическая диссоциация поваренной соли При диссоциации ионы металлов и водорода всегда заряжены положительно, а ионы кислотных радикалов и группы ОН - отрицательно

Вопрос 2 Электрический ток в электролитах. Электролиз

Ионы в электролите движутся хаотично, но при создании электрического поля характер движения становится упорядоченным: положительные ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательные ионы (анионы) движутся к аноду Электрический ток в электролитах представляет собой упорядоченное движение положительных и отрицательных ионов

Рассмотрим, что происходит, когда ионы достигают электродов (на примере медного купороса) Положительные ионы меди, подходя к катоду, получают два недостающих электрона, восстанавливаясь до металлической меди В процессе протекания тока через электролит на катоде происходит оседание слоя чистой меди – электролиз раствора медного купороса

На аноде: Сульфат - ионы SO42- , подходя к аноду, отдают ему два лишних электрона, которые через источник тока поступают на катод и присоединяются к положительным ионам меди Выделение вещества на электродах вследствие окислительно – восстановительных реакций при прохождении тока через электролит называется электролизом

Вопрос 3 Законы электролиза

Исследовал электролиз и открыл его законы английский физик Майкл Фарадей в 1834 годуПервый закон электролиза Масса вещества, выделившегося на электродах при электролизе, прямо пропорциональна величине заряда, прошедшего через электролитk – электрохимический эквивалент вещества (равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит заряда 1 Кл) Майкл Фарадей (1791 – 1867) Открыл явление электромагнитной индукции, законы электролиза, ввел представления об электрическом и магнитном поле

Второй закон электролиза При одинаковом количестве электричества (электрическом заряде, прошедшем через электролит) масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна отношению молярной массы вещества к валентностиM – масса выделившегося вещества k – электрохимический эквивалент М – молярная масса вещества n – валентность вещества Заряд, необходимый для выделения 1 моля вещества, одинаков для всех электролитов. Он называется числом Фарадея F Электрохимический эквивалент и число Фарадея связаны соотношением Как отсюда экспериментально определить заряд электрона?

Отношение массы иона к заряду иона Как экспериментально определить заряд электрона?

Зависимость сопротивления электролита от температуры Температурная зависимость сопротивления электролита объясняется в основном изменением удельного сопротивления. ,где альфа - температурный коэффициент сопротивления. Для электролитов всегда поэтому Сопротивление электролита можно рассчитать по формуле:

Вопрос 4 Применение электролиза

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗАПолучение химически чистых веществГальваностегияГальванопластика

Основателем гальванотехники и ее широчайшего применения является Б. С. Якоби, который изобрел в 1836 году гальванопластику Гальванотехника - это отрасль прикладной электрохимии, смысл которой состоит в получении электролитическим путем металлических копий каких-либо предметов (гальванопластика) или же в нанесении этим же способом металлических покрытий на какие-либо поверхности (гальваностегия). Способ этот в свое время широко использовался в полиграфической промышленности и в определенных случаях применяется и сейчас Борис Семенович Якоби (1801 – 1874) – русский академик, открывший гальванопластику, создавший первую конструкцию электродвигателя

1. Получение химически чистых веществ Рафинирование меди Катод – тонкая пластина чистой меди, анод – толстая пластина неочищенной меди При прохождении тока через электролит на катоде оседает чистая медь, анод расходуется и истощается Примеси остаются в электролите или оседают на дно При плотности тока 0,3 А на 1 дм2 процесс идет несколько дней

1. Получение химически чистых веществ Получение алюминия Алюминий получают электролитическим способом из глинозема (вспомните – алюминий является одним из самых распространенных химических элементов земной коры и содержится в любой глине)Электролитическим способом получают:Магний, натрий, калий, кальций …Соду, хлор, хлористый кальций … Осуществив, например, электролиз раствора поваренной соли NaCl, мы можем получить сразу 3 полезных химических вещества:Газообразные водород и хлор, а также раствор едкого натра NaOH

2. Гальваностегия Гальваностегия – покрытие предметов неокисляющимся металлами для защиты от коррозии(Ni, Zn, Ag, Au, Cu) Приведите примеры защитных покрытий в быту и технике

3. Гальванопластика Гальванопластика – получение отслаиваемых копий предмета, полученных путем осаждения металла на поверхности предмета электролитическим способом Точность копирования формы предмета очень высокая, т.к. процесс идет на ионном (молекулярном) уровнеПрименение: Получение рельефных копий барельефов, статуй Изготовление клише, полиграфия выпуск ценных бумаг, денегКопия барельефа, полученная методом гальванопластики

Кроме указанных выше, электролиз нашел применение и в других областях: получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование); электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка); электрохимическое окрашивание металлов (например, меди, латуни, цинка, хрома и др.); очистка воды - удаление из нее растворимых примесей. В результате получается так называемая мягкая вода (по своим свойствам приближающаяся к дистиллированной); электрохимическая заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).

Домашнее задание:пп. 79, 80стр. 200 упр.12 (4,5,7)