Закони електролізу (закони Фарадея)
Кількість речовини ( m), відновленого на катоді і окисленого на аноді, пропорційно кількістю минулого електрики (Q) і хімічному еквіваленту ( Е):
В
де F = 96500 кулон (постійна Фарадея).
Знаючи, що Q = I. t, де I - сила струму, t - час проходження струму, можна записати:
В
ПРИКЛАД 2.8 Струм силою 10 ампер пропускали через розчин сульфату міді 2 години. Визначити масу виділився металу. br/>В
ПРИКЛАД 2.9 Скільки потрібно пропускати струм силою 5 ампер, щоб з розчину сірчаної кислоти виділити 50 літрів водню при н. у.
В
3. Хімічні джерела струму
В принципі для отримання електричної енергії можна використовувати будь-яку окислювально-відновну реакцію. Для цього треба розділити процеси окислення і відновлення і провести їх окремо на електродах. p align="justify"> Пристрої, що виробляють електричний струм за рахунок енергії окислювально-відновної реакції, називаються хімічними джерелами струму.
Найпростішим прикладом хімічного джерела струму може служити мідно-цинковий гальванічний елемент Даніеля-Якобі. В інших широко застосовуваних гальванічних елементах використовуються не два електроліту, як в мідно-цинковому, а один, що зручніше в експлуатації. Ці елементи відносяться до первинним джерелам струму , так як вони призначені для одноразового використання (або в декілька прийомів). Після розряду такі елементи до подальшої роботи непридатні.
Вторинні хімічні джерела струму допускають багаторазове їх використання - акумулятори. Вони характеризуються оборотністю: після розрядки їх працездатність може бути відновлена ​​пропусканням струму від зовнішнього джерела у зворотному напрямку (електроліз).
Акумулятори - прилади, які служать для накопичення хімічної енергії, перетворюється в міру необхідності в електричну.
Перетворивши за допомогою електролізу електричну енергію в хімічну, можна отримати цю енергію назад, якщо використовувати елемент в якості гальванічного. Анод акумулятора при розряді служить катодом при зарядці. Акумулятори бувають кислотні та лужні. br/>
3.1 Свинцевий (кислотний) акумулятор
Свинцевий (кислотний) акумулятор складається з свинцевих пластин у вигляді грат або рам з ребристою поверхнею. Отвір у пластинах заповнено пастою з оксиду свинцю PbO і води. Ці електроди опускаються в розчин 30-35% сірчаної кислоти H 2 SO 4 c щільністю 1.25 - 1.30 г/мл. Концентрація кислоти може зміняться залежно від умов роботи, Наприклад, в акумуляторів, що застосовуються в автомобілях ця концентрація взимку більше, ніж влітку. При цьому відбувається реакція:
PbO + H 2 SO 4 => PbSO 4 ? + H 2 O
Утворений сульфат свинцю PbSO 4 розчиняється і залишається на поверхні електрода.
зарядки акумуляторів. Анод ланцюга акумулятора з'єднують з анодом генератора постійного струму, а катод з катодом генератора. При цьому відбуваються реакції:
К (-) PbSO 4 + 2 е => Pb 0 + SO 4 2 - < span align = "justify"> на катоді утворюється губчастий свинець Pb і концентрація кислоти збільшується.
А (+) PbSO 4 + SO 4 2 - 2 е => Pb (SO 4 2 - ) 2. Утвориться на аноді сіль Pb (SO 4 2 -
