Электрохимические методы контроля и защиты окружающей среды. Кравченко Т.А - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

7
ЭЛЕКТРОЛИЗ. ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ
Электрохимия – это раздел физической химии, в котором изучаются
законы взаимного превращения химической и электрической форм энер-
гии и системы, где эти превращения совершаются. По направлению про-
цесса взаимного превращения форм энергии различают две группы элек-
трохимических систем.
В химическом источнике электрического тока – гальваническом эле-
менте – энергия химического
процесса переходит в электрическую
(рис.1а).
22 3
23 2
2H 4H O Pt 4H O 4e (Pt)
O4HO4e(Pt)6HOPt
+−
+−
++→ +
++ →+
При электролизе за счет внешней электрической энергии в системе
возникают химические превращения (рис. 1б).
22
22
2H O 2e (Pt) 2OH H Pt
4OH Pt 2H O O 4e (Pt)
−−
−−
+→+↑+
+→ + ↑+
Рис.1. Схематическое изображение электрохимических систем
Для электрохимических реакций, протекающих на межфазных грани-
цах, естественно, применимы законы сохранения вещества и энергии. За-
кон сохранения вещества применительно к электрохимическим превраще-
ниям на электродах принимает форму двух законов Фарадея.
1) Количество вещества, прореагировавшего на электроде при пропуска-
нии постоянного электрического тока, пропорционально силе
тока и вре-
мени электролиза.
2) При постоянном количестве пропущенного через электрод электричест-
ва масса продуктов реакции пропорциональна их химическим эквивален-
там.
Оба закона Фарадея можно объединить следующим выражением
Q
n
F
=
, (1) 
                                    7
                ЭЛЕКТРОЛИЗ. ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ

     Электрохимия – это раздел физической химии, в котором изучаются
законы взаимного превращения химической и электрической форм энер-
гии и системы, где эти превращения совершаются. По направлению про-
цесса взаимного превращения форм энергии различают две группы элек-
трохимических систем.
     В химическом источнике электрического тока – гальваническом эле-
менте – энергия химического процесса переходит в электрическую
(рис.1а).
                   2H 2 + 4H 2O + Pt → 4H 3O + + 4e − (Pt)
                  O 2 + 4H 3O + + 4e − (Pt) → 6H 2O + Pt
    При электролизе за счет внешней электрической энергии в системе
возникают химические превращения (рис. 1б).
                  2H 2O + 2e − (Pt) → 2OH − + H 2 ↑ + Pt
                  4OH − + Pt → 2H 2O + O 2 ↑ +4e − (Pt)




   Рис.1. Схематическое изображение электрохимических систем
     Для электрохимических реакций, протекающих на межфазных грани-
цах, естественно, применимы законы сохранения вещества и энергии. За-
кон сохранения вещества применительно к электрохимическим превраще-
ниям на электродах принимает форму двух законов Фарадея.
1) Количество вещества, прореагировавшего на электроде при пропуска-
нии постоянного электрического тока, пропорционально силе тока и вре-
мени электролиза.
2) При постоянном количестве пропущенного через электрод электричест-
ва масса продуктов реакции пропорциональна их химическим эквивален-
там.
     Оба закона Фарадея можно объединить следующим выражением
                                     Q
                                 n= ,                             (1)
                                     F

Страницы