🗊Презентация Электролиз. История создания. Применение

Электролиз Презентацию подготовила: Ученица 10 «Б» класса Шаравина Арина

Определение: Электролиз - окислительно-восстановительный процесс, заключающийся в пропускании постоянного тока через раствор электролита и завершающийся выделением разных продуктов на электродах. В создаваемом электродами электрическом поле, ионы в проводящей жидкости приходят в упорядоченное движение. Отрицательный электрод — это катод, положительный — анод.

Понятие об аноде и его типы Анод - плюс, или положительный электрод. То есть такой, который присоединяется к "+" полюсу источника питания. Соответственно, к нему из раствора электролита будут двигаться отрицательные ионы или анионы. Они будут окисляться здесь, приобретая более высокую степень окисления. Анод "плюс" - анионы – окисление. Существует два основных типа данного электрода, в зависимости от которых, будет получаться тот или иной продукт. Это: 1) Нерастворимый, или инертный анод. К такому типу относят электрод, который служит лишь для передачи электронов и процессов окисления, однако сам он при этом не расходуется и не растворяется. Таковыми анодами являются изготовленные из графита, иридия, платины, угля. Используя такие электроды, можно получать металлы в чистом виде, газы (кислород, водород, хлор). 2) Растворимый анод. При окислительных процессах он сам растворяется и влияет на исход всего электролиза. Основные материалы, из которых изготавливаются подобного типа электроды: никель, медь, кадмий, свинец, олово, цинк. Использование таких анодов необходимо для процессов электрорафинирования металлов, гальванопластике, нанесения защитных покрытий от коррозии. Суть всех происходящих процессов на положительном электроде сводится к тому, чтобы разрядились наиболее электроотрицательные по значению потенциала ионы.

Катод и его характеристика Катод - это отрицательно заряженный электрод. Именно поэтому к нему движутся положительно заряженные ионы - катионы, которые претерпевают восстановление, то есть понижают степень окисления. Катод "минус" - катион - восстановление. В качестве материала для катода могут служить: Нержавейка; Медь; Углерод; Латунь; Железо; Алюминий. Именно на этом электроде происходит восстановление металлов до чистых веществ, что является одним из основных способов получения их в промышленности. Также возможен переход электронов от анода к катоду, а если первый - растворимый, то его ионы восстанавливаются на отрицательном электроде. Здесь же происходит восстановление катионов водорода до газа Н2.

История создания: Первый закон Фарадея В 1832 году Майкл Фарадей установил, что масса вещества, выделяющегося на электроде, прямо пропорциональна тому электричеству, которое прошло через электролит. m=kI*Δt Из формулы видно, что m - это масса вещества; I - сила тока; Δt - время, в течение которого он пропускался; K - электрохимический эквивалент соединения. Эта величина зависит от природы самого соединения. Численно k равно массе вещества, которое выделяется на электроде при пропускании через электролит одной единицы электрического заряда.

История создания: Второй закон Фарадея m=M*I*Δt/n*F Электрохимический эквивалент соединения (k) прямо пропорционален его молярной массе и обратно пропорционален валентности вещества. Приведенная формула является результатом вывода из всех объединенных. М - молярная масса соединения; I - сила тока, пропущенного за весь процесс; Δt - время всего электролиза; F - постоянная Фарадея; n - электроны, которые участвовали в процессе. Их число равно заряду иона, принимавшего участие в процессе. Законы Фарадея помогают понять, что такое электролиз, а также рассчитать возможный выход продукта по массе, спрогнозировать необходимый результат и повлиять на ход процесса. Они и составляют теоретическую основу рассматриваемых преобразований.

Применение: Электролиз широко применяется сегодня в промышленности и в технике. Например, именно электролиз служит одним из эффективнейших способов промышленного получения водорода, пероксида водорода, диоксида марганца, алюминия, натрия, магния, кальция и прочих веществ. Применяется электролиз для очистки сточных вод, в гальваностегии, в гальванопластике, наконец — в химических источниках тока.

Спасибо за внимание!