Электролиты – вещества, растворы или расплавы которых способны проводить электричество. Движение электрического тока в электролитах называется электролизом.
- слабые электролиты, распадающиеся частично или не распадающиеся вообще;
- сильные электролиты, быстро распадающиеся на ионы.
К слабым электролитам относится большинство органических веществ, слабые кислоты, плохо растворимые соли и нерастворимые основания. Сильные кислоты, щёлочи, соли относятся к сильным электролитам.
Образованные в результате диссоциации ионы делятся на два типа:
- катионы – положительно заряженные частицы;
- анионы – отрицательно заряженные частицы.
Проводником электрического тока в электролитах является электрод. Он может быть анодом или катодом. Анод присоединён к положительному полюсу источника тока, катод – к отрицательному. Анод окисляет вещества, находящиеся в электролите, катод – восстанавливает.
Если в раствор электролита поместить два электрода – катод и анод – и включить электрический ток, то ионы начнут двигаться под действием электрического поля. Катионы устремятся к катоду, анионы – к аноду. Достигнув электродов, ионы нейтрализуются, превращаются в нейтральные атомы и оседают.
Процесс разложения вещества на составные части, которые оседают на электродах, называется электролизом.
Закон Фарадея
Процесс электролиза экспериментально изучил английский физик и химик Майкл Фарадей в 1833 году. Он сформулировал закон, согласно которому масса выделившегося на электроде вещества прямо пропорциональна прошедшему через электролит заряду. Этот закон закрепился в науке как первый закон Фарадея.
где:
- m – масса вещества;
- Q – заряд;
- k – электрохимический эквивалент;
- I – сила тока;
- t – время действия тока.
Согласно второму закону Фарадея масса выделившегося на электроды вещества прямо пропорциональна отношению молярной массы к валентности и равна электрохимическому эквиваленту.
где:
- m – масса выделившегося вещества;
- k – электрохимический эквивалент;
- M – молярная масса;
- z – валентность вещества.
Электролиз используется в щелочных и кислотных аккумуляторах. С помощью электролиза можно защитить изделие металлическим покрытием.
Что мы узнали?
Электрический ток в электролитах передают ионы, образовавшиеся в результате электролитической диссоциации. Положительно заряженные ионы – катионы – движутся к отрицательно заряженному электроду – катоду. Отрицательно заряженные анионы устремятся к положительно заряженному электроду – аноду. Достигнув электрода, ионы нейтрализуются, превращаясь в атомы вещества, и оседают на электродах. Это явление было изучено Майклом Фарадеем и получило название электролиза.