Бақылау сұрақтары 1. Компенсация әдісінде ЭҚК-ші белгілі элемент не үшін керек?
2. (4) формуланы қорытып шығарыңыздар.
Лабораториялық жұмыс №7.
ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ ЭКВИВАЛЕНТТІ, ФАРАДЕЙ САНЫН ЖӘНЕ БІРВАЛЕНТТІ ИОННЫҢ ЗАРЯДЫН ТАБУ.
Құралдар мен жабдықтар: мыс электродтары бар электролиттік ванна, аналитикалық таразы, секундомер, амперметр, реостат, миллиметрлік сызғыш, ток көзі.
Жұмыстың мақсаты: электролиз құбылысымен, электрохимиялық эквивалентті табудың әдістерімен танысу және Фарадей санын, бірвалентті ионның зарядын таба білуді үйрену.
Жұмысқа жіберілер алдында студенттердің білуге тиісті сұрақтары 1. Электролиз деген қандай құбылыс?
2. Электрохимиялық эквивалент дегеніміз не?
3. Фарадей саны нені көрсетеді?
4. Бірвалентті ионның зарядын қалай анықтайды?
Теориядан қысқаша мағлұматтар 1. Судағы ертіндісі электр тоғын өткізетін заттар электролиттердеп аталады. Электролиттерге қышқылдар, сілтілер және тұздардың ертінділері кіреді. Электролит ертінділерінде молекулалардың бір тобы оң және теріс иондарға жіктеледі (диссоциацияланады). Металдар мен сутегі иондары оң, ал қышқылдың қалдығы мен гидроксильдің иондары теріс зарядталады. Электролитті электр тізбегіне қосу үшін оны электрлік ваннаға құяды. Ванна екі электроды бар ыдыстан тұрады: анод ток көзінің оң полюсіне, катод - теріс полюсіне қосылады (41-сурет). Ток көзінің ЭҚҚ-і туғызған электр өрісінің әсерінен ваннаның электродтарының арасындағы электролиттің иондары электродтарға қарай қозғалады. Демек, электролитте электр тоғы пайда болады. Оң және теріс иондар электродтарға жеткенде оларға зарядтарын береді де, өздері сол электродтарға қонады. Сол себепті электролиттен ток өткенде электродтарда таза зат бөлініп шығады. Электр тоғы өткенде ертіндіден зат бөліну құбылысы электролиз деп аталады.
2. Электролиз үшін Фарадей заңдары.
I-заң. Электролиз кезінде электродтардың әрқайсысында бөлініп шығатын заттың мөлшері электролиттен өткен зарядтың шамасына тура пропорционал, яғни
m=kq=kIt, (1)
мұндағы I - ток шамасы, t - ток жүру уақыты, k – бөлінген заттың электрохимиялық эквиваленті. (1) теңдеу бойынша электрохимиялық эквивалентдегеніміз электролиттен бірлік электр мөлшері өткенде электродта бөлінетін зат мөлшеріне тең шама.
II - заң. Электрохимиялық эквивалент сол заттың химиялық эквивалентіне тура пропорционал, яғни
(2)
мұндағы - химиялық эквивалент, с=0,00001036 – пропорционалдық коэффициент, А- атомдық салмақ, n - бөлінетін заттың валенттілігі.
Екі заңды біріктірсек, онда:
(3)
Заттың бір грамм-эквиваленті бөлінгенде, болады.
Онда (2) теңдеуден
(4)
екендігі шығады, мұндағы q0 - бір грамм-эквивалент зат бөлуге керекті зарядтың шамасы. (4) теңдеуден: шамасы Фарадей саны деп аталады. Бұл сан бір грамм-эквивалент заттың таситын заряд шамасына тең.
