2014-02-02
2948
m =k . Q; Q=I·t;
Q-количество электричества, А . с;
I-сила тока, А;
t-время,с,ч;
k - электрохимический эквивалент, г/Кл.
Масса вещества, выделившегося при прохождении через электролит одного кулона электричества, называется электрохимическим эквивалентом
; 
где
m – масса вещества, г;
V – объем вещества, л;
Мэ – молярная масса эквивалента, г/моль;
Vэ - эквивалентный объем, л/моль;
F – число Фарадея 96500 Кл/моль, 26,8 А·ч/моль.
II закон: при прохождении через различные электролиты одинакового количества электричества на электродах выделяются массы веществ, пропорционально молярным массам их эквивалентов (химические эквиваленты пропорциональны электрохимическим).
Вследствие протекания побочных процессов на электродах, образуется реально меньшее количество вещества, чем теоретически рассчитанное по вышеуказанной формуле. Для характеристики истинного количества вещества, выделяющегося на электродах, введено понятие выход по току (h).
.
Задача. Составить схему электролиза раствора сульфата натрия. Написать уравнения катодного и анодного процессов, рассчитать количество образовавшихся при электролизе веществ (для газообразных – объем), если выход по току 70%, а через раствор пропускали ток силой 2А в течение 10 минут.
|
|
|
Сульфат натрия в растворе диссоциирует
Na2SO4 ↔ 2Na+ + SO42-
H2O
На катоде идет восстановление тех частиц, потенциал которых больше, 
поэтому на катоде будет восстанавливаться вода по схеме:
К-: 2НОН + 2ē → Н2↑ + 2ОН -
к аноду направляются ионы SO42- и H2O.
На аноде окисляются те частицы, електрдный потенциал которых имеет меньшее значение,
, поэтому будет идти окисление воды по схеме:
А +: 2Н2О - 4ē → О2 + 4Н+.
Суммарное уравнение электролиза Na2SO4
2Na2SO4 + 6H2O 
2H2 + 4NaOH + O2 + 2H2SO4
на катоде у катода на аноде у анода
По закону Фарадея рассчитаем объемы V(Н2), V(О2) и массы m (NaOH), m (H2SO4), зная, что выход по току (ή) составляет 70%.
определяем по второму закону Фарадея:
