Справедлив ли для электронов

Закон Ома?

При постоянной температуре графи­ком, выражающим зависимость силы то­ка от напряжения (вольт-амперная ха­рактеристика) для растворов электроли­тов, является, как и для металлического проводника, прямая линия. Однако эта прямая не проходит через начало коорди­нат, а «сдвинута» вправо (рис. 22.5). Это объясняется тем, что при электролизе происходит поляризация элек­тродов, погруженных в раствор элект­ролита. Дело в том, что в процессе электролиза электроды покрываются слоями газов: катод – водородом, а анод – кислородом, что приводит к возникновению дополнительной ЭДС – ЭДС поляризации. Причем ЭДС поляризации õ_р имеет знак, противоположный знаку напряжения U на электродах. На ри­с. 22.5 отрезок ОА соответствует ЭДС поляризации.

СТОП! Решите самостоятельно: В15, В16, D1.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Задачи легкие

А1. Чистая дистиллированная вода и поваренная соль яв­ляются изоляторами. Почему же раствор соли в воде является проводником?

А2. При электролизе выделенные из раствора ионы метал­лов переходят, теряя заряд, на катод. Каким образом пополня­ется количество ионов металлов в растворе?

А3.Цинковый анод массы т = 5,0 г поставлен в электро­литическую ванну, через которую проходит ток I = 2,0 А. Через какое время t анод полностью израсходуется на покрытие металлических изделий? Электрохимический эквивалент цинка k = 3,4×10^–7 кг/Кл.

A4.Найти массы веществ, выделившихся за время t = 10 ч на катодах трех электролитических ванн, включенных последовательно в сеть постоянного тока. Аноды в ваннах – медный, никелевый и серебряный – опущены соот­ветственно в растворы CuSO₄, NiSO₄ и AgNO₃. Плотность тока при электролизе I = 40 А/м², площадь катода в каждой ванне S = 500 см². Электрохимические эквиваленты меди, никеля и серебра: k₁ = 3,3×10^–7 кг/Кл, k₂ = 3×10^–7 кг/Кл и k₃ = 11,18×10^–7 кг/Кл.

А5. Амперметр, включенный последовательно с электролитической ванной, показывает ток I₀=1,5 А. Какую поправку надо внести в показание амперметра, если за время t = 10 мин на катоде отложилась масса меди m = 0,316 г? Электрохимический эквивалент меди k = 3,3×10^–7 кг/Кл.

А6. Двеодинаковые электролитические ванны соединены между со­бой последовательно. В одной из них – раствор CuCl, в другой – СuС1₂. В какой из ванн на катоде меди выделится больше?

А7. На что нужно больше ампер-часов: на выделение одного моля меди из раствора CuSO₄ или на выделение одного моля железа из раствора FeCl₂?

А8. Найти электрохимический эквивалент натрия. Молярная масса натрия m = 0,0230 кг/моль, его валентность z = 1. Постоянная Фарадея F = = 9,65×10⁴ Кл/моль.

А9.Сколько кулонов электричества должно пройти через электролит, чтобы из него выделился киломоль одновалент­ного вещества?

А10. Найти постоянную Фарадея, если при прохожде­нии через электролитическую ванну заряда q = 7348 Кл на катоде выделилась масса золота т = 5 г. Молярная масса золота m = 0,066 кг/моль.

А11.При электролитическом способе получения никеля на единицу массы расходуется W_т = 10,0 кВт×ч/кг электроэнергии. Электрохимический эквивалент никеля k = 1,08×10^–3 кг/(А×ч). При каком напряжении производится электролиз?

А12.При электролитическом способе получения алюми­ния на единицу массы расходуется W_1т = 50 кВт×ч/кг элект­роэнергии. Электролиз проводится при напряжении U₁= 16,2 В. Каким будет расход электроэнергии W_2m на еди­ницу массы при напряжении U₂ = 8,1 В?