Faradayove Zákonu Elektrolýzy PDF

FARADAYOVE ZÁKONY ELEKTROLÝZY alebo Ako súvisí hmotnosť s elektrickým nábojom PaedDr. Jozef Beňuška [email protected] Experimentujte: Elektrolyt - vodný roztok modrej skalice, Elektródy - medená anó...

FARADAYOVE ZÁKONY ELEKTROLÝZY alebo Ako súvisí hmotnosť s elektrickým nábojom PaedDr. Jozef Beňuška [email protected] Experimentujte: Elektrolyt - vodný roztok modrej skalice, Elektródy - medená anóda, uhlíková katóda. + (Cu) - (C) CuSO4 Cu2+ + SO42- SO42- + Cu2+CuSO4 Cu2+ + 2e Cu Na katóde sa tvorí medený povlak, meď z anódy prechá- dza do roztoku. Experimentujte: Elektrolyt - vodný roztok modrej skalice, Elektródy - platinová anóda aj katóda. + (Pt) - (Pt) CuSO4 Cu2+ + SO42- 2SO42- + 2H2O2H2SO4+O2 Cu2+ + 2e Cu Na katóde sa tvorí medený povlak, na anóde sa vylučuje plynný kyslík. Experimentujte: Na katóde sa tvorí medený povlak, na anóde sa vylučuje plynný kyslík. Experimentujte: Elektrolyt - vodný roztok HCl, Elektródy - platinová anóda aj katóda. + (Pt) - (Pt) HCl H+ + Cl- 4Cl- + 2H2O4HCl+O2 2H+ + 2e H2 Na katóde sa vylúči vodík, na anóde plynný kyslík. Z výsledkov experimentov vyplýva: Usporiadaný pohyb iónov v elektrolyte sa končí na elektródach, kde ióny: - odovzdávajú náboje a vylučujú sa na povrchu elektród ako atómy alebo molekuly, - chemicky reagujú s materiálom elektródy, alebo s elektrolytom. Dej, pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny sa nazýva elektrolýza. Pri elektrolýze sa na katóde vždy vylučuje vodík alebo kov. Michael Faraday (1791 - 1867), anglický fyzik 1. Faradayov zákon: Hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju, ktorý preniesli pri elektrolýze ióny. m=AQ =AIt A - elektrochemický ekvivalent látky, pre danú látku je charakteristická konštanta. [ A ] = kg.C −1 Vyjadrenie elektrochemického ekvivalentu: m m mo N A Mm m = AQ ⇒ A= = = = Q ve veN A vF Mm m= Q vF m0 - hmotnosť iónu v - valencia (mocenstvo) e - elementárny náboj Na - Avogadrova konštanta Mm - mólová hmotnosť F=eN =9,652.104 C.mol-1, Faradayova konštanta Vyjadrenie elektrochemického ekvivalentu: Mm m= Q vF 1. Vo vzťahu je matematický zápis 1. Faradayovho zákona. 2. Umožňuje nájsť fyzikálny význam Faradayovej konštanty: { }{ Mm ak } } {Q ={F , potom {m } = v Číselná hodnota Faradayovej konštanty je rovná elektric- Mm kému náboju, ktorým je vylúčená hmotnosť látky. v Vyjadrenie elektrochemického ekvivalentu: Mm m= Q vF 3. Ak elektrolýza prebehne rozličnými elektrolytmi, pri- om celkový prenesený náboj Q bude rovnaký, potom: Q Mm = konšt. a m =. F v 2. Faradayov zákon Hmotnosti rozličných prvkov vylúčených pri elektrolýze tým istým nábojom sú chemicky ekvivalentné.  Test Elektrolýza je dej: a) pri ktorom v kvapaline nastávajú látkové zmeny, b) pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny, c) pri ktorom prechodom vodného prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny, d) pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú chemické zmeny. 1  Test Vyberte správne znenie 2. Faradayovho zákona: ) Hmotnosti rozličných prvkov vylúčených pri elektrolýze tým istým nábojom sú chemicky ekvivalentné. ) Hmotnosti rovnakých prvkov vylúčených pri elektrolýze tým istým nábojom sú chemicky ekvivalentné. ) Hmotnosti rozličných prvkov vylúčených pri elektrolýze tým istým nábojom nie sú chemicky ekvivalentné. ) Hmotnosti rozličných prvkov vylúčených pri elektrolýze rôznym nábojom sú chemicky ekvivalentné. 2  Test Vyberte správne znenie 1. Faradayovho zákona: a) Hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju, ktorý pre- niesli pri elektrolýze katióny. b) Hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju, ktorý pre- niesli pri elektrolýze anióny. c) Hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju, ktorý pre- niesli pri elektrolýze ióny. 3