Приветствую тебя дорой друг. Сегодня мы поговорим об электролизе. Точнее как он протекает. Точнее проведем так сказать словесный опыт. Ну что погнали:
Опустим в водный раствор медного купороса два угольных электрода, и подадим на них постоянное напряжение 3 вольт при этом сила тока в цепи составляет 0,4 ампера. Электрод который подключен к плюсу источника питания называется анодом. А электрод который подключен к минусу называется катодом. Подождем несколько минут и вынем электроды из раствора на катоде появился красноватый налет, из раствора выделилась металлическая медь, которая раньше входила в состав медного купороса.
Медный купорос это гидратированный сульфат меди CuSO4 в воде молекулы сульфата меди распадаются на положительно заряженные ионы меди и отрицательно заряженные ионы SO4. При подключении электричества на катоде появились отрицательно заряженные электроны. А с анода часть электронов ушла и он стал положительно заряжен. Теперь положительные ионы меди двигаются к катоду а, отрицательные ионы SO4 к аноду. На катоде ион меди соединяется с двумя электронами и превращается в нейтральный атом меди. Эта медь осаждается на поверхности катода, а от источника питания поступают новые электроны, а что же происходит на аноде?
Оказывается что аноду легче отобрать электроны у кислорода воды, чем у ионов SO4 при этом в растворе остаются положительно заряженные ионы водорода. Так что анод оказывается окруженным раствором серной кислоты H2SO4, а из воды выделяется газообразный кислород O2.
Посмотрим на анод на нем действительно видны пузырьки газа это выделяется кислород часть его поднимается, а другая часть вступает в реакцию с угольным электродом образуя углекислый газ, и постепенно разрушая электрод.
Чем же определяется масса выделившейся на катоде меди? Чтобы выделился один атом меди, от источника на катод должны прийти два электрона. Значит масса меди-пропорциональна протекшим по цепи заряду, а этот заряд равен произведению силы тока на время.
Это соотношение называется первым законом Фарадея в честь великого английского физика Майкла Фарадея который установил его экспериментальным путем. Подвижные ионы имеются не только в растворах, но и в расплавах. Поэтому некоторые металлы такие как алюминий получают электролизом прямо из расплава их солей.
Напряжение между катодом и анодом электролизной ванны составляет всего несколько вольт, зато протекающей токи достигают нескольких сотен килоампер. Производство алюминия требует огромного количества электроэнергии.
Вот такой интересный опыт. Если статья была интересна подпишись пожалуйста на канал. Это мотивирует меня на выпуск новых статей.