In electroliza, anod poate avea loc în diferite procese în funcție de elementul dintr-un anod metalic, care trece în soluție sau yn # 156; ertnogo materiale. Pentru fabricarea de John # 156; electrozi ertnyh de multe ori soare # 156, este folosit Pt, mai puțin Ir, Au sau Ta. Foarte Ying # 156; ertnymi sunt electrozi de carbon.
Multe metode de prelucrare se bazează pe implicarea anozi chimică directă (alta decât transferul fizic de electroni) în procesul de elekrohimicheskom. Astfel de metode sunt numite electroliza cu anod solubil.
anozi solubili Ca sunt Cu, Ni, Cd, AI și alte metale. Cu acest tip de electroliză, anod - oxidat metalici (solubili) cationi metalici formați se deplasează spre catod și se reduce pe acesta la metal. astfel metalic anod solubil este depus pe catod.
Electroliza cu un anod solubil este de mare importanță industrială, de exemplu, este utilizat pe scară largă pentru curățare - electrorefining metal. Atunci când curentul în electrodul de celule electrolitice următoarele semiprocesses merge.
Oxidarea la anod de Cu (degroșare) - 2e → Cu2
Restaurarea catodul de Cu 2+ + 2e → Cu (foarte curat)
2. Utilizarea electrolizei în domeniu.
Electroliza este utilizat în stadiul tehnicii în procese precum electroforming, galvanizare, tratarea suprafeței electrochimice, purificarea peliculelor grase, straturi de oxid (gravare). Acesta utilizează procesele catodice și anodice.
Procesele catodice ce au loc cu degajare de hidrogen, sunt utilizate pentru:
- degresare în soluții slab acid sau alcaline (ioni de hidrogen pătrund printr-un strat de ulei evacuate la suprafața metalică și hidrogen bule adună în, poartă cu ea o peliculă de ulei);
- gravare (ioni de hidrogen, prin difuzând pelicula de oxid privind descărcarea de metal și este separat de pelicula de oxid metalic). În acest caz, hidrogenul difuzează în partea metalică și o face casantă. Prin urmare, sunt utilizați inhibitori care merg pe o suprafață metalică, împiedică pătrunderea hidrogenului.
- Galvanotehnica - este aplicarea prin electroliza pe suprafața produsului metalic alt metal pentru a proteja de produse de coroziune pentru a conferi duritatea suprafeței, precum și în scopuri decorative. Cele mai importante procese sunt placare galvanostegicheskimi crom, zincare, nichelare și altele.
- GALNOPLASTIKA - procesul de obținere copii exacte cu relief electrodepunere metal model. matrice preparate pentru comprimarea diferitelor produse (butoane, discuri gramofon) matrice pentru circuite electronice și altele. Forma stratului de aluminiu este aplicat la grosimea dorită a cuprului, iar apoi din aluminiu este gravat cu un acid sau alcalin.
- gravare metal la grosimea dorită. Produse realizate anod (+) și metalul începe să se dizolve într-un ritm determinat de densitatea de curent. Dacă doriți să-și petreacă nu este solid, și parțial pe suprafața produsului se aplică „masca“ - de obicei, un strat de polimer, care războaie de țesut în forma dorită pentru a fi gravat. Deci, aveți posibilitatea să coroda la scară, etichete și altele.
- operațiune electrochimică înlocuiește finisarea suprafețelor metalice, ceea ce este deosebit de dificilă din cauza complexității și configurația produsului se efectuează manual. Restul porțiuni după tratamentul hiperactive - proeminențele, rugozități - supuse dizolvării prin alegerea electrolitului adecvat și densitatea de curent pot fi netezite chiar microprotrusions și aduce luciu de suprafață.
- anodizare suprafața produsului de protecție împotriva coroziunii și în scopuri decorative. De exemplu aluminiul produs este, -katodom otel rezistent la coroziune, anod - acid sulfuric. Când curentul curge de hidrogen este eliberat la catod și anod este format film foarte durabil de oxid de aluminiu care este impregnat cu compoziții diferite pentru a îmbunătăți aspectul.
18 Electroliza de electrolit topit
Diferența principală între acest tip de electrolizei din electrolizei topiturilor este că soluțiile apoase de electroliți (când electrolizei ca electroliti mult mai susceptibile de a utiliza sare decât acid sau bază), în cationi de adiție și anioni electroliți (săruri) conține întotdeauna moleculele de apa cat si ionii de H + și OH -. care rezultă din disocierea acestuia, iar în cazul hidrolizei sării - și hidroliza rezultată. De aceea, împreună cu ionii de sare dizolvate în reacțiile de electrod pot lua parte de molecule de apă, ionii H + sau OH -.
Produsele au evoluat la electrozi, în funcție de natura ionilor de sare din soluție precum tipul de material din care electrozii.
Considerăm separat procesele catodice si anodice.
Reamintim că, în celula catodul este numit un electrod pozitiv și un anod - este negativ. În electrolizei - dimpotrivă. Dar lucrul cel mai important este faptul că în celulă și în timpul electrolizei la catod fiind restaurat și anod. - oxidare (- De ce este așa, vă voi întreba la seminarul viitoare). Pentru o explicație a acestei probleme în Gelfmane MI (P. 298-299).
Astfel, catodul în procesul de electroliză.
La catod se poate produce trei tipuri de procese:
1. Recuperarea ionilor metalici: Me n + + ne → Me
2. Restaurarea moleculelor de apă în soluții neutre sau alcaline:
3. Recuperarea ionilor de hidrogen din soluțiile de acid:
19 Celula - sursa chimica a curentului electric bazat pe interacțiunea dintre două metale și / sau oxizii lor în electrolit, ceea ce duce la apariția unei bucle închise a curentului electric. Numit în onoarea lui Luigi Galvani. Tranziția de energie chimică în energie electrică are loc în celulă.
20. Efectele energetice ale reacțiilor chimice. energie internă și entalpie.
După cum se știe, în conformitate cu legea de conservare a energiei, intervalul de energie este posibil transformări de energie chimică a combustibilului în energie termică, energie termică în energie mecanică, mecanică - în energie electrică, energie electrică mecanică din nou, și în cele din urmă, mecanice - în căldură. Dar nu toate aceste transformări sunt echivalente între ele, chimice, energie mecanică, electrică poate merge pe deplin în alte forme de energie (inclusiv în căldură); căldură nu este în măsură să pereytipolnostyu în alte forme de energie. - De ce?
Toate formele de energie termică, altele decât sunt de mișcare energiyamiuporyadochennogo de microparticule. alcătuiesc corpul, iliuporyadochennogo mișcarea organismele de control. (Energia electrică - este deplasarea ordonată a sarcinilor electrice sub acțiunea unei tensiuni electrice; energie mecanică - energia cea mai simplă mișcare, care este o variație cu timpul de dispunerea spațială a corpurilor).
Căldura este soboyenergiyu dvizheniyamikrochastits aleatoare (molecule, atomi, electroni, etc.) în timpul tranziției de la un corp la altul. Incapacitatea de a finaliza transferul de căldură în alte forme de energie se datorează imposibilității unei restructurări complete a mișcării haotice în ordonată.
Secțiunea de chimie care se ocupă cu studiul efectelor termice ale reacțiilor chimice se numește termodinamicii chimice.
Termodinamica cuvânt provine din cuvintele grecești „termos“ (de căldură) și „Dinamuri“ (putere, mișcare). Literalmente, știința mișcării.
termodinamicii chimice - știința interconversia de căldură și energie în reacții chimice.
Studii termodinamica chimice. 1) Efectele energiei care însoțesc reacția chimică;
2) direcția și amploarea apariției lor spontane.
Cunoașterea legilor termodinamicii chimice vă permite să:
- prezice posibil, în principiu, o interacțiune chimică între substanța în anumite condiții;
- prezice măsura în care poate avea loc reacția înaintea echilibrului chimic este stabilit în aceste condiții;
- selectați condițiile optime de proces, asigură obținerea randamentului maxim al produsului dorit;
- calcula cantitatea de energie care este eliberată în timpul reacției și trebuie să fie cheltuite pentru punerea sa în aplicare.
Deci, cunoașterea legilor termodinamicii chimice poate rezolva fără a recurge la un experiment, multe dintre sarcinile de producție și de cercetare.
termodinamica chimice se bazează pe trei legi (trei principii), dintre care o caracteristică este faptul că acestea nu pot fi retrase, dar sunt rezultatul generalizării secole de experiență umană. Corectitudinea acestor legi prin faptul că nu există fapte care ar fi contrar acestor legi.
21.Ponyatie despre soluții. Soluții de clasificare. Teoria fizică și chimică a soluțiilor.
Soluții - sistem multicomponent omogen format dintr-un solvent, soluților și produsele lor de reacție.
Orice soluție constă dintr-un solvent și solutului. Dar nu este întotdeauna necesar, solventul este apa. De exemplu, se poate obține o soluție apoasă de acid sulfuric. Vor fi solvent de acid. Se poate prepara soluțiile de acid în apă. Dintre cele două sau mai multe componente ale soluției de solvent este cea care este luată în cantitate ridicată și are aceeași stare fizică ca soluție în ansamblu. De obicei, o componentă care în aceste condiții este în aceeași stare agregată și că soluția rezultată, solventul este considerat, componentele rămase ale soluției - soluți. În cazul aceluiași starea de agregare a componentelor de solvent este considerată o componentă care predomină în soluție.
Soluțiile nu sunt respectate în orice moment și să rămână omogene. Dacă soluția este filtrată prin densest filtru, fără sare, fără zahăr, fără permanganat de potasiu nu poate fi separat de apă. În consecință, aceste substanțe sunt zdrobite în apă pentru particulele cele mai fine - molecule. Molecule poate asambla din nou în cristale numai când se evaporă apa. Astfel, soluțiile - un amestec molecular.
Există soluții, nu numai lichide, ci și de gaze sau chiar solide. De exemplu, aerul - soluție de oxigen și mai multe gaze din azot. aliaje metalice sunt soluții solide de metale reciproc. Gaza, după cum știm deja, sunt solubili în apă.
dimensiunile particulelor în soluții adevărate - mai puțin de 10-9 m (aproximativ dimensiunile moleculare). Prin concentrarea soluției este împărțită în:
soluție Nesaturați - o soluție care conține o substanță mai mică decât vnasyschennom. soluție suprasaturată - o soluție care conține substanțe mai mari decât saturate.
soluții teorie fizică considerând procesul de dizolvare ca și distribuția particulelor de solut între solvenți particule, sugerând absența oricărei interacțiuni. ele Forța numai motrice a acestui proces este de a crește entropia sistemului # 916; S; orice efecte termice sau de volum sunt absente atunci când este dizolvat (# 916; H = 0, # 916; V = 0; astfel de soluții se numesc ideale).
Teoria chimică consideră procesul de dizolvare ca formarea unui amestec de compuși chimici volatili compoziție variabilă, însoțită de un efect termic și modificări ale volumului de sistem (contracție), care de multe ori duce la o schimbare dramatică în proprietățile solut (de exemplu, dizolvarea unui incolor SuSO4 sulfat de cupru în apă conduce la formarea soluției colorate, din care nu standuri SuSO4. goluboykristallogidrat și SuSO4 · 5H2 O).
22 Reacția redox este o reactie contra-parallelnyehimicheskie apar cu okisleniyaatomov izmeneniemstepeney cuprinzând reactanți, realizate prin redistribuirea electronilor între atomul-atom-oxidant și reducătorul.