Количественные законы электролиза

Были установлены М. Фарадеем и носят названия законов Фарадея.

Первый закон Фарадея: массы веществ, претерпевших изменения на электродах прямо пропорциональны электрохимическим эквивалентам веществ.

Электрохимическим эквивалентом называется масса вещества, изменяющаяся при прохождении 1 Кл электричества.

Второй закон Фарадея: масса вещества, претерпевшая изменения на электродах, прямо пропорциональна количеству прошедшего электричества Q.

Объединяя первый и второй законы Фарадея, получим, что

(80),

где М – молярная масса вещества, I – сила тока, t – время электролиза, z – число электронов, принимающих участие в полуреакции, F – постоянная Фарадея.

Для газообразных веществ можно записать аналогичное выражение

(81)

В качестве примера количественных расчетов по уравнению Фарадея определим какая масса меди выделяется на катоде при электролизе раствора CuCl₂ током 6 А в течение 4 ч. Запишем полуреакцию восстановления меди.

(z = 2)

Подставим данные в уравнение Фарадея

.

Реально масса или объем вещества будет меньше – это связано с тем, что помимо основной реакции могут протекать побочные, также требующие расхода тока. Для учета побочных реакций вводят дополнительную величину – выход по току (h). Выход по току равен отношению практической массы (объема) вещества к массе (объему) вещества, рассчитанного по закону Фарадея.

(82),

поскольку , то

(83).

Коррозия металлов

Коррозией называется самопроизвольный процесс разрушения металлов под действием факторов окружающей среды, сопровождающийся выделением энергии и рассеиванием вещества.

Металлы играют важную роль в народном хозяйстве. Коррозия ежегодно разрушает до 10 % производимого железа в мире. Поэтому важным моментом при изучении свойств конструкционных материалов является рассмотрение вопросов устойчивости различных металлов, а также приемов защиты металлов от коррозии.