Наиболее неблагородные менее неблагородные благородные

Металлы металлы металлы

K⁺ Na⁺ Mg²⁺ Al³⁺ H⁺ Zn²⁺ Fe²⁺ Ni²⁺ Sn²⁺ Pb²⁺ Cu²⁺ Ag⁺

Трудно разряжаемые ---------------------------------------------® легко разряжаемые

Продукты электролиза в водном растворе:

только Н₂ металли Н₂толькометалл

Для распространенных анионов имеется следующий ряд разряжаемости на аноде:

кислородосодержащие

кислотные остатки OH^- Cl^- Br^- I^-

(SO₄^2- NO₃^- и т.п.)

Трудно разряжаемые ---------------------------------------------® легко разряжаемые

С помощью этих рядов легко определить, какими будут продукты электролиза для водных растворов различных электролитов.

Напряжение разложение электролита ∆Е- минимальное напряжение между электродами, при котором начинает протекать электролиз.

Как минимум: ∆Е=Еа – Ек,

где Еа и Ек - при стандатных условиях равны потенциалам разрядки анионов и катионов соответствующих окислительно – восстановительных пар.

Законы электролиза:

1) количество выделившегося при электролизе вещества, пропорционально количеству пропущенного электричества и атомной массе с учетом валентности;

2) равные количества электричества выделяют на электродах эквивалентные массы веществ

Все расчеты, основанные на законах электролиза, проводятся по уравнению:

q=I*t - количество электричества

Meq=M/n – эквивалентная масса

где: M – молярная масса, г/моль

I – сила тока, А

t – время, с

F – постоянная Фарадея, 96485,35 Кл·моль−1

n – число электронов, участвующих в процессе

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Большинство веществ окружающего нас мира существует в виде дисперсных систем: почвы, ткани живых организмов, пищевые продукты и др. Свойства вещества в раздробленном, или дисперсном, состоянии отличаются от свойств того же вещества в недисперсном состоянии. Под дисперсным состоянием понимают состояние системы, в котором одно вещество (дисперсная фаза) распределено в другом (дисперсионная среда или фаза).

Важнейшая особенность дисперсного состояния вещества состоит в том, что энергия системы главным образом сосредоточена на поверхности раздела фаз. Диспергирование (измельчение) вещества приводит к возникновению избытка свободной энергии поверхностных слоев, т. е. тонких слоев вещества на границе соприкосновения тел (сред, фаз). Особые свойства поверхностных слоев отражаются в поверхностных явлениях. Раздел химии, в котором изучаются дисперсные системы и поверхностные явления называется коллоидной химией.

В коллоидной химии изучаются такие явления, как адгезия, адсорбция, смачивание, коагуляция, электрофорез. Разрабатываются технологии строительных материалов, бурения горных пород, зол-гель технологии. Коллоидная химия играет фундаментальную роль в нанотехнологии.

8.1. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Дисперсные системы – это системы, в которых мелкие частицы вещества, или дисперсная фаза, распределены в однородной среде (жидкость, газ, кристалл), или дисперсионной фазе(дисперсионной среде) (рис.8.1).

Рис.1. Дисперсная система

Существует несколько различных классификацийдисперсных систем: 1) по размеру частиц, 2) по фазовому состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, 3) по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы с веществом дисперсионной среды, 4) по термодинамической и кинетической устойчивости дисперсных систем и т.п.

1) Размер частиц дисперсной фазы характеризуется дисперсностью.Cтепень раздробленности вещества дисперсной фазы называется степенью дисперсности D:.

D = 1/a см^-1…………........................................(1),

где a – размер дисперсных частиц. Под a понимается либо диаметр сферических или волокнистых частиц, либо длина ребра кубических частиц, либо толщине пленок.

Степень дисперсности численно равна числу частиц, которые можно плотно уложить в ряд на протяжении одного сантиметра.

Чем больше степень дисперсности, тем меньше размер частиц.

В зависимости от дисперсности дисперсные системы можно разделить на высокодисперсные, или собственно коллоидные, и низкодисперсные (грубодисперсные).

Высокодисперсныесистемы в зависимости от размера частиц подразделяют на ультрамикро- и микрогетерогенные системы

 

Таблица 8.1.