Waa maxay electrolysis? The anode iyo cathode. habka Physico-kiimikada

Muddo dheer dadka ma maamuli si aad u hesho wax badan oo ka mid ah walxaha saafi ah qaab xor ah. Sida tusaale ahaan:

• biraha;
• alkalis;
• chloro;
• hydrogen,
• hydrogenperoxid ah,
• chlorine organic iyo kuwa kale.

Waxay heshay labada content sare ee nijaasta ahaa, kaas oo ay ahayd wax aan macquul aheyn in laga takhaluso, ama aan ku dhexsameeysmo jirka oo dhan. Laakiin xidhiidhka ka waa mid aad u muhiim ah in loo isticmaalo warshadaha iyo nolol maalmeedka. Laakiin iyadoo helitaanka nidaamka sida electrolysis, hawl of Joogaba weyn la xaliyey. Maanta waxaa loo adeegsanayaa oo keliya ma aha, waayo, Avv, laakiin sidoo kale hababka kale oo badan.

Waa maxay electrolysis? Sida ay dhacdo, qaar ka mid ah marxaladaha kor Dhawaqa, waxa faa'iido ugu weyn ee habkan, isku day inaad fahanto koorsada ee maqaalka.

Waa maxay electrolysis?

Si aad ka jawaabto su'aashan, waa in aan marka hore doonaya in ay fahmaan eraybixinta iyo qaar ka mid ah fikradaha aasaasiga ah jirka iyo kiimikada.

1. DC - durdur faray of electrons asal ahaan ka soo il kasta oo koronto ah.
2. Elektrolytka - walax, xal of taas oo awood u leh qabashada koronto.
3. Electrodes - saxan qalabka qaarkood, isku xiran, taas oo noqotay korontada isu dhex (anode iyo cathode).
4. reaction redox The - geeddi-socodka ah, taas oo uu jiro isbeddel in heerka uu qayilo ka mid ah ka qaybgalayaasha. In uu yahay, qaar ka mid ah udhigo oxidize iyo in la kordhiyo qiimaha heerka uu qayilo, halka kuwo kale ay hoos u, waxaa hoos.

Markuu caddeeyo dhammaan shuruudahan, waxaad ka jawaabi kartaa su'aasha ah waa maxay electrolysis. habka redox Tani, oo ka kooban marayay toos ah hadda ah iyada oo loo marayo xal elektrolytka iyo la joojiyo by sii daayo waxyaabaha kala duwan ee electrodes ah.

rakibaadda Easy, taas oo la odhan karaa electrolyzer, waxay ku lug leedahay qaybaha oo kaliya dhowr ah:

• laba galaas leh elektrolytka ah;
• il hadda;
• laba electrodes yihiin kuwo isku xiran.

warshadaha wuxuu isticmaalaa design a iswada le'eg bay ka sii adag, jidaynayey si aad u hesho tiro badan oo wax soo saarka - bad electrolysis.

habka electrolysis waa si cadaalad ah oo adag, waxaa qasab ku ah sharciyada teori dhowr iyo soo baxa sidii ay ahayd nidaamka iyo xeerarka. Si aad si sax ah la saadaaliyo natiijada, dhammaan sharciyada iyo marinka suurto gal ah in si fiican loo bartay.

The aasaaska akhriska ee geedi socodka

The Buzadag ugu muhiimsan ee aasaasiga ah oo ku dul electrolysis - shuruucda Michael Faraday - jirka dadka caanka ah, oo loo yaqaan ay shuqulkiisa u sameeyaan berrinkii hadda korontada iyo dhammaan geedi socodka socda.

Dhamaan sharciyada sida laba, kuwaasoo mid walba uu qeexayaa nuxurka geedi socodka ee electrolysis ah.

Sharciga ugu horeeya ee

The ugu horeysay ee sharciga ah Faraday, formula ee ku qoran sida m = Ki * Δt, waa sida soo socota.

walax Mass saaro at koronto waa si toos ah saamiyeed si ay korontada, kaas oo dhex maray elektrolytka ah.

formula waxay muujinaysaa in m - waa tiro ka mid ah waxyaabaha, I - xoojinta hadda, Δt - waqtiga lagu jiro taas oo waxa la soo maray. Sidoo kale waxaa ka mid ahaa waa qiimaha k, oo la odhan jiray u dhigma electrochemical ee xarunta. Qiimaha Tani waxay ku xiran tahay nooca xarunta laftiisa. K waa tiro ahaan siman yihiin in ay mass oo ah walaxda in la sii daayay at koronto ku dhex elektrolytka marka marayay hal unug la'aan korontada.

Xeerka labaad ee electrolysis

sharciga labaad ee Faraday, formula ah kuwaas oo - m = M Anigu waxaan Δt / n * F, waa sida soo socota. u dhigma An electrochemical ee xarunta (k) waa si toos ah saamiyeed si ay mass gaws, iyo dhigmayn in valence ah oo ah walaxda.

formula The kor ku xusan waa natiijada bixitaanka of United oo dhan. Waxay qabsatay nuxurka sharciga labaad ee electrolysis. M - gaws xeryahooda mass, I - xoojinta hadda nidaamka oo dhan maray, Δt - total markii electrolysis, F - Faraday ee joogto ah, n - electrons in ay lug ku leeyihiin geeddi-socodka. Tiradoodu waa loo siman yahay si ay amarka ra'iyi ah, ka qayb qaatay geeddi-socodka.

sharciyada Faraday ee ku caawinta fahmaan waxa electrolysis, iyo si ay u xisaabiso dhalidda ee iman kara miisaan, natiijada la doonayo waa in la saadaaliyo iyo saamayn koorsada geedi socodka. Waxay ka koobnaan saldhig u teori ah transformations ah.

Fikradda ah anode iyo noocyada ay

Aad u muhiim ah waa in electrodes electrolysis ah. Geedi socodka oo dhan waxa ay ku xidhan wax ka soo kaas oo ay ka samaysan yihiin, ay dabiicadda gaar ah iyo guryaha. Sidaa darteed, waxaanu ka fiirsan si faahfaahsan mid kasta oo iyaga ka mid ah.

Anode - oo lagu daray ama koronto wanaagsan. Taasi waa, mid la lifaaqan ee "+" cirif ee ilaha awoodda. Sidaas darteed, in ay ka xal elektrolytka ku dhaqaaqi doono udhigo negative ama anions. halkan Waxay oxidize doonaa, korodhsi heerka sare ah ee lagu qayilo.

Sidaa darteed, waxaan ku sawiri kartaa yar jaantuska ah oo ka caawin doona xusuusan geedi socodka anodic: anode ah "oo lagu daray" - anions - qayilo. Sidaas awgeed waxaa jira laba nooc oo asaasi ah oo koronto ah, iyada oo ku xidhan celin doonaa wax soo saarka gaar ah.

1. The anode beelaya ama inert. Nooca noocan oo kale ah waxaa ka mid ah koronto ah taas oo u adeegta oo kaliya si ay u gudbiyaan electrons iyo geedi socodka lagu qayilo, si kastaba ha ahaatee aan la wada baabbe'een oo aan kala diri. anodes noocan oo kale ah waxaa la sameeyey ka graphite, iridium, platina, carbon iyo wixii la mid ah. Isticmaalka electrodes kuwan, biraha la soo saaray karaa gaasas saafi ah (oxygen, hydrogen, chlorine iyo wixii la mid ah).
2. anode The L. Marka geeddi oxidative uu kala diri iyo saamayn natiijada electrolysis ah. The qalabka aasaasiga ah ee dhismaha, waayo, noocan ah ee koronto: nickel, copper, cadmium, lead, iyo waxa daasadda, zinc iyo kuwa kale. Isticmaalka anodes waxay u baahan waayo electrorefining geedi socodka biraha, electroplating, daahan difaaca ka dhanka ah daxalka, iyo wixii la mid ah.

nuxurka geedi socodka ka dhaca koronto wanaagsan waa la dhimay si ay u gutaan udhigo ugu electronegative macanaha iman kara. Ivot maxaad anions acids hydrogen iyo ra'iyi hydroxide, ka dibna biyaha, haddii ay tahay xal. Ogsijiin-ka kooban anions in an xal elektrolytka aqueous, guud ahaan at anode aan la saaro, tan iyo biyaha waxa ay taasi si dhakhso ah, sii daayo oxygen.

The cathode iyo dabeecadihiisa

cathode The - waa koronto ah si xun u eedeeyay (sabab u raasamaal ee electrons waxaa markii koronto on). Taasi waa sababta isaga inuu u dhaqaaqo udhigo si togan eedeeyay - siifilisku in ay ku guda jiraan baxnaanin, taas oo ah, yareeyo heerka uu qayilo.

Waxa kale oo jira muhiimka ah in la xusuusto nidaamka cathode "jaray" - waxbarashada - soo kabashada. Sida wax loogu cathode ka mid ah:

• ahama,
• copper,
• carbon;
• naxaas laga sameeyey;
• bir ah;
• aluminium iyo kuwa kale.

Waa on koronto waxyaalahaasu noqdaan Biraha kabashada walxaha saafi ah, taas oo ah mid ka mid ah hababka ugu muhiimsan ee iyaga industrially soo saara. Waxa kale oo ay suurto gal tahay kala iibsiga ee electrons ka anode si cathode ah, iyo haddii ay marka hore ka - L, udhigo ay hoos on koronto xun. Halkan jiro dib u soo celinta ah oo siifilisku in hydrogen gaaska H _2. Sidaa darteed, cathode - waa mid ka mid ah qaybaha ugu muhiimsan ee nidaamka guud ee electrolysis walxaha.

electrolysis of dhalaalayaa

Marka laga eego dhnaca habka kiimikada hoos tixgelin leeyahay isla'egta. waxaa la suurto gal ah si ay u matalaan circuit oo dhan on warqad iyo in la saadaaliyo natiijada. Waxa ugu muhiimsan waa in aad lacag bixisid si aad fiiro - joogitaanka ama maqnaanshaha of deegaanka biyaha iyo nooca anode ah (L ama ma).

Haddii ay lagama maarmaan tahay in la helo wax soo saarka socda: Biraha alkali iyo Dhulka xumadoodu, alkalis, aluminium, beryllium, anions of gaasas oxygen-ka kooban ee ma ka noqon karaa su'aal ku saabsan electrolysis ee xal elektrolytka ah. Just dhalaali, maxaa yeelay, xidhiidhada si kale loo baahan yahay ma shaqeyn doono. Taasi waa sababta in industry ee inta badan synthesize walxaha kuwan, iyaga oo isticmaalaya cusbada ammooniya qalalan iyo hydroxides.

Guud ahaan, wuu dhalaali isla'egta electrolysis waa mid fudud ilaa xad iyo heerka. Tusaale ahaan, haddii aan ka fiirsan oo u Qoraynaa for iodide potassium, view uu noqon doono waxyaabaha soo socda:

Ki = K ^{+ +} I ^-

cathode The (K) "-" K ⁺ K + 1 = ⁰ e

anode The ^{(A) "+": 2Waxaan - -} 2e = waan ₂ ⁰

Natiijada Hab-: Ki = K + waan _2.

Sidoo kale, electrolysis duubi doonaa bir kasta oo loo eegin iman kara koronto ay.

Electrolysis of xal aqueous

Marka ay timaado in elektrolytka xal, natiijada habka ay noqon doontaa arrin oo kala duwan. Ka dib oo dhan, biyaha ayaa noqonaya mid ka qaybgale firfircoon. Waxa kale oo awood u fogaanayo galay udhigo iyo electrodes ka saaray. Sidaa darteed, in kiisaska noocaas ah muhiim koronto iman kara udhigo. Ka badan qiimaha xun yahay hoose, ugu weyn suurtagalnimada ee lagu qayilo more deg deg ah ama la yareeyo.

Electrolysis of xal aqueous ku xiran yahay sharciyo dhowr ah ay tahay in la xafiday.

1. Habsocodsiinta Anodic: saaro kaliya anions ee acids hydrogen (fluoride hydrogen marka laga reebo). Haddii ra'iyi oxygen ama ra'iyi fluoride, ka dibna biyo la oxidized doonaa in ay sii daayaan oxygen.
2. The geedi socodka cathodic: Biraha electrowinning ee taxanahan electrochemical (ilaa iyo loo dhan yahay ee aluminium) on cathode karo in aan la soo celiyay ay sabab u tahay waxqabad ee kiimikada sare. Taas ayaa ka dhigaysa biyaha in ay sii daayaan hydrogen. Biraha laga aluminium si hydrogen isku mar soo celiyey biyo si walxaha fudud. Kuwa ka dib markii hydrogen ee taxanahan electrochemical (hawl yar yahay), diyaar mari yareynta in walxaha fudud.

Haddii aad raacdo sharciyadan, waxaan sawir kartaa electrolysis kasta oo loo xisaabiyo dhalidda. In the case of wareeg ah anode L. kala duwan oo uu noqdo wax badan ka adag.

electrolysis cusbada

geeddi socodka waxaa loo isticmaalaa si loo helo Biraha saafi ah iyo gaasas, maadaama ay tahay teknoolajiyada fudud oo dhaqaale ahaan faa'iidada badan. Intaa waxaa dheer, waxyaabaha ka iman leh Heer sare ah ee ka khayroon daahirnimo, taas oo muhiim ah.

Tusaale ahaan, electrowinning oo naxaas ah si deg deg ah u heli kartaa foomka saafi ah ka xal cusbo kasta. Inta badan la isticmaalo copper sulfate ama copper sulfate (II) - CuSO _4.

Sida dhalaalid ama xal cusbo la bixiyay kartaa biraha saafi ah, taas oo ah sidaa darteed loo baahan yahay in dhammaan qeybaha kala duwan ee korontada iyo injineernimada biraha.

Macnaha iyo habka loo marayo dalabka

Electrolysis - habka aad u muhiim ah. At salkeeda ku salaysan yihiin waa hawlaha farsamo ee lagama maarmaanka ah, sida:

1. turxaan biraha.
2. Electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. Codsiga waxaa of blaastiigga anti-daxalka iyo kuwa kale.