Elektromos áram elektrolitok

Home | Rólunk | visszacsatolás
Elektrolitok úgynevezett vezetőképes közeg, amelyben az áramlás a villamos áram kíséri anyagátadás. A szabad töltéshordozók az elektrolitok pozitív és negatív töltésű ionok. Sok elektrolitok vegyületek fémek metalloidok olvadt állapotban, valamint néhány, a szilárd anyagok. Azonban a fő képviselői az elektrolitok széles körben használják a szakterületen vizes oldatok szervetlen savak, sók és bázisok.
Átfolyó villamos áram segítségével a elektrolit kíséretében anyagok felszabadulását az elektródákon. Ezt a jelenséget nevezzük elektrolízis.
Az elektromos áram az elektrolitban mozog ionokat mindkét jelek ellentétes irányban. A pozitív ionok mozgatni, hogy a negatív elektród (katód) és a negatív ionok - a pozitív elektród (anód). ionok mindkét jelek fordulnak elő sók vizes oldatai, savak és bázisok, mint eredményeként hasításának semleges molekulák része. Ezt a jelenséget nevezzük elektrolitos disszociáció. Például, réz-klorid, CuCl2 vizes oldatban disszociál ionokra és réz klór:
Sok esetben, az elektrolízis kíséri másodlagos reakciók a bomlástermékek fejlődött az elektródákon. Ennek egyik példája a elektrolízise vizes réz-szulfát oldat CuSO4 (réz-szulfát) abban az esetben, amikor az elektródák csökkentette az elektrolitba, rézből készült.
A disszociációs molekulák réz-szulfát szerint történik a rendszer
Semleges réz atomok lerakódott szilárd csapadékot a katódon. Ez lehetővé teszi, hogy megkapjuk kémiailag tiszta réz. Ion anód ad két elektront, és semlegessé válik radikális SO4 belép egy másodlagos reakció, réz anóddal ellátott:
A kapott molekula rézszulfát oldatba megy.
Ily módon, keresztül elektromos áramot végeztünk vizes réz-szulfát-oldattal oldja a rezet az anód és a rezet a katódon. A koncentrációja réz-szulfát-oldatot nem változik.
elektrolízis törvény hozta létre kísérletileg az angol fizikus Michael Faraday 1833-ban. Faraday-törvény határozza meg az elsődleges termékek, megjelent az elektródák elektrolízis során:
Tömeg m anyag alakult ki, hogy az elektródon egyenesen arányos a töltés Q. áthaladt az elektrolit:
A k értékét nevezzük az elektrokémiai egyenértékű.
Mass alakult ki az elektród anyaga megegyezik a tömeg a ionok jönnek az elektróda:
Itt, m0 és Q0 - a tömeg és a töltés az ion, N- ionok száma véget elektróda, amikor áthalad az elektrolit a töltés Q. Így, az elektrokémiai egyenértékű k aránya ion tömege m0 az anyag annak töltés Q0.
Mivel a töltés az ion a termék a vegyérték az anyag a n elemi töltés e (q0 = NE), a kifejezés az elektrokémiai egyenértékű k felírható
Itt, NA - Avogadro-szám, M = m0 NA - a moláris tömege az anyag,
F = Ena - a Faraday-állandó.
F = Ena = 96.485 C / mól.
Faraday-állandó számszerűen egyenlő a töltés, amelynek át kell haladnia az elektrolit elválasztására az elektróda egy mól egyértékű anyag.
Faraday-törvény elektrolízis válik:
elektrolízis jelenség széles körben használják a modern ipari termelés.
21. §. Elektromos áram gázokban
A természetes állapotban gáz - szigetelő. Normális körülmények között a gáz szinte nincs szabad töltéshordozók, a mozgás, amely létrehoz egy elektromos árammal.
Annak érdekében, hogy legyen povodyaschim gáz, szükséges, hogy hozzon létre egy szabad töltött részecskék, azaz. E. átváltva semleges molekulák (vagy atomok) ionokra.
Gáz-vezető - egy ionizált gáz.
Ionizációs gaza.- ezt a bomlási semleges atomok vagy molekulák a pozitív ionok és elektronok által szétválasztása elektronok atomok. Ionizálódik melegítésével a gáz vagy expozíció sugárzás (UV, X-sugarakkal, radioaktív) magyarázza a bomlási az atomok és molekulák ütközés nagy sebességgel.
A folyamatot kíséri a gáz ionizációja mindig ellentétes ez semleges molekulák helyreállítási folyamat ellentétes töltésű ionok miatt az elektromos (Coulomb) vonzás. Egy ilyen eljárás az úgynevezett rekombinációs töltött részecskék.
gáz megszűnik a jármű, ha az ionizációs megáll, ennek oka, hogy rekombináció (találkozás ellentétesen töltött részecskék).
Gázkisüléses - egy elektromos áram az ionizált gázok. töltéshordozók pozitív ionok és elektronok. A gázkisülésű előfordul a kisülési cső (vek), ha rájuk egy elektromos vagy mágneses tér.
Van egy külön gázkisüléses és nem-én.
Mentesítési létezik, csak a külső ionizáló, úgynevezett függő gázkisüléses.
A függőség az áram a gáz az alkalmazott feszültség áram-feszültség karakterisztika.

A növekvő feszültség, az elsődleges elektronok felgyorsulnak az elektromos mező által, indítsa sokk ionizálására gázmolekulák, alkotó szekunder elektronok és ionok. A teljes száma az elektronok és ionok növelik az elektron közeledik az anód lavina. Ez növekedését okozza áramnak a CD részét. A leírt folyamatot nevezzük ionizáció.
feszültségek jelentős pozitív ionok is egyre elegendő energiát ionizálják a gázmolekulák, ami ion lavina. A jelenlegi erőssége növekszik szinte anélkül, hogy növelnék a feszültség (szegmens DE).
Egy lavina megsokszorozódása elektronok és ionok vezet az a tény, hogy a kisülési függetlenné válik. azaz Ez fennáll megszűnése után a külső ionizátor. A feszültség, amelynél gázkisüléses függetlenül történik az úgynevezett letörési feszültséget.
Elektromos gázmintából - az átmenet nem saját gáz kibocsátása független.
Független gázkisüléses byvaet4 típusok:
1.tleyuschy - alacsony nyomáson (több Torr) -nablyudaetsya a parázsfény csövek (fluoreszcens fény), és a gáz lézerek.
2.iskrovoy - normál nyomáson és magas térerősség (villámcsapás - áramerősség, hogy több százezer amper).
3.koronny - normál nyomáson egy nem egyenletes elektromos mező (a csúcsnál, az energia szivárgás).
4.dugovoy - egy nagy áramsűrűség, alacsony feszültségű az elektródok között (gáz hőmérséklete az ív csatorna -5.000-6000 Celsius fok); megfigyelt kivetítők, vetítés videó berendezések, hegesztő, higany lámpák.
Elegendően alacsony hőmérsékleteken, hogy valamennyi anyag szilárd állapotban. A fűtési áttérünk a szilárd anyag folyékony, majd a gázt.
További melegítés hatására az a gáz ionizációja által ütközés gyorsan mozgó atomok és molekulák. Az anyag egy új állam.
A plazma - egy negyedik halmazállapot a magas fokú ionizációs történő ütközése következtében a molekulák nagy sebességgel magas hőmérsékleten; természetben található: ionoszféra - gyengén ionizált plazma, a nap - teljesen ionizált plazma; Mesterséges plazma - a kisülőlámpák. Plazma:
Főbb plazma tulajdonságok: - nagy elektromos vezetőképességű - erős kölcsönhatás külső elektromos és mágneses mezők.
99% az anyag a világegyetemben - a plazma.
Elektron emisszió - a jelenség elektron emisszió fémek elektron energiája az üzenetet, nagyobb vagy egyenlő, a kilépési munka.
elektron kilépési munkáját a fém - a munka, amelyet meg kell fordított eltávolítani az elektron a fém egy vákuum.
A munka funkciója függ a kémiai jellege a fém és a tisztasága a felületükön.
A kilépési munka van kifejezve elektronvolt (eV). 1 eV az a munka, amelyek a térerősség egy mozgó elemi elektromos töltés pontok közötti, amelyek között a potenciálkülönbség 1 V. Mivel e = 1,6-10- 19 Cl, akkor 1 eV = 19 J 1,6-10-.
1. Izzókatódos emisszió - a kibocsátott elektronok fűtött fémek. Alkalmazási példa - vákuumcsövek.
2. fotoemissziós - elektronok emisszióját a fém hatására elektromágneses sugárzás. Példa -fotodatchiki használni.
3. A másodlagos elektron emisszió - elektron emisszió fémek felületén, félvezetők vagy szigetelők alatti bombázás által gerenda elektronok. Az arány a másodlagos elektronok száma primer n2 n1, okozott kibocsátás, az úgynevezett szekunder elektron emissziós tényező # 963; = N2 / n1. Alkalmazási példa - fotoelektron-sokszorozó cső.
4. téremissziós - a kibocsátott elektronok fémfelületek hatására erős külső elektromos mező.