Co to jest elektrochemia?

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Co to jest elektrochemia?"

Szymon Stefański
6 lat temu
Przeglądów:

1 Co to jest elektrochea? Dzał che zajujący sę reakcja checzny, który towarzyszy przenesene ładunku elektrycznego. Autoatyczne towarzyszą teu take zjawska, jak: Przepływ prądu elektrycznego, Powstawane gradentu potencjału elektrycznego (napęca) Groadzene sę ładunku elektrycznego (pojeność elektryczna) jak wszystke noralne skutk reakcj checznych (wydzelane bądź pochłanane cepła pracy, zany stężeń, powstawane gradentów stężeń, td.). Che. Fz. TCH II/13 1

2 Co to jest elektrochea? (2) Zjawska te ogą występować jako skutk reakcj saorzutnych, bądź zostać wyuszone. Welkośc będące arą tych zjawsk (natężene prądu, potencjał lub napęce, ładunek, pojeność) ogą być skutka lub przyczyna (zenną nezależną lub zależną) w eksperyentach elektrochecznych. Jeżel za dodatkową zenną (zawsze nezależną) przyjey czas, to właścwe dośwadczena elektrocheczne ogą być uważane za poary w dzedznach (, V, t). Jak zobaczyy różne kobnacje tych zennych dają całą gaę technk elektrochecznych Che. Fz. TCH II/13 2

3 Co to jest elektrochea?(3) Przewodnk I rodzaju, Przewodnk II rodzaju Przejśce przez grancę faz? Che. Fz. TCH II/13 3

4 Co to jest elektrochea?(4) Konwencjonalna reakcja checzna Cu 2+ + Zn Zn 2+ + Cu reakcja redoks pokryta blaszkacu Zn Zn jest reduktore Cu 2+ jest utlenacze roztwór Zn CuSO 4 Che. Fz. TCH II/13 4

5 Proces elektrocheczny elektrony klucz elektroltyczny roztwór ZnSO 4 blaszka Zn roztwór CuSO 4 blaszka Cu Anoda( ): Zn Zn e Katoda(+): Cu e Cu Łączne: Cu 2+ + Zn Zn 2+ + Cu Che. Fz. TCH II/13 5

6 Dzały elektroche Jonka (zjawska w elektrolce) Elektrodyka (zjawska na grancy faz) Terodynaka elektrocheczna (układy równowagowe) Knetyka elektrocheczna (układy, w których reakcje elektrodowe zachodzą) Technologa elektrocheczna, w ty np. elektrosynteza Che. Fz. TCH II/13 6

7 Rodzaje elektroltów Elektrolty cekłe, w ty: oparte na rozpuszczalnkach sprzyjających dysocjacj (najczęścej wodne) do nch sę zasadnczo ogranczyy sole stopone Elektrolty stałe (często o eszany echanze przewodzena), w ty polery przewodzące, półprzewodnk Che. Fz. TCH II/13 7

8 Przewodnctwo elektroltów R1 R2 W stane zrównoważena: R3 R 1 R R R 2 3 R Che. Fz. TCH II/13 8

9 Przewodnctwo elektroltów (2) Rezystancja (opór berny) dana jest wzore (II prawo Oha): R Konduktancja (przewodnctwo): G 1 R κ Stała naczyńka poarowego (konduktoetrycznego): s l ρ l s 1 κ kg ρ k R Che. Fz. TCH II/13 9 l s k

10 Przewodnctwo elektroltów (3) Typowe wartośc przewodnctwa właścwego (konduktywnośc): Dla etal: rzędu od 1 8 S/ do 1 6 S/ od 1 6 S/c do 1 4 S/c Dla elektroltów wodnych: rzędu od 1-4 do 1 S/ od 1-6 do 1-2 S/c Wzorzec do wyznaczana stałej naczyńka: KCl, jego roztwór o stężenu np.,1 a przewodnctwo,14823 S -1 w teperaturze 298,15K. Che. Fz. TCH II/13 1

11 Przewodnctwo elektroltów (4) Przewodnctwo olowe (dawnej zwane równoważnkowy). ścśle SI: Ze względu na to, że ole różnych substancj ogą przenosć różne ładunk, aby jednoznaczne określć ole czego ay na yśl, pownnśy to wskazywać w ndekse. κ c praktyczne: 1 c κ Che. Fz. TCH II/13 11

12 Ruch jonów w roztworze Szybkość ruchu jonu : v u E Natężene pola elektrycznego E: Ruchlwość jonu dla z 1: E u U l λ F Che. Fz. TCH II/13 12

13 Przewodnctwo elektroltów (5) Prawo Kohlrauscha: Κc Dla przewodnctwa grancznego obowązuje prawo nezależnej wędrówk jonów: dla elektroltu 1:1 v λ v λ 1/ 2 Kohlrausch zauważył bowe, że: λ + + λ KCl KBr NaCl NaBr LCl LBr... Che. Fz. TCH II/13 13

14 Przewodnctwo elektroltów (6) Prawo rozceńczeń Ostwalda: K a ( c ) 2 dla elektroltów słabych, gdze K a jest stałą dysocjacj Można z tego wyznaczać przewodnctwo granczne odkładając odwrotność przewodnctwa olowego względe jego loczynu razy stężene. Che. Fz. TCH II/13 14

15 Przewodnctwo elektroltów (7) Przewodnctwo roztworów elektroltów zawerających klka zwązków: κ zależność ta jest słuszna zawsze. c λ 1 Prawo nezależnego ruchu jonów używay też (co wprowadza pewen błąd) dla skończonych stężeń. Che. Fz. TCH II/13 15

16 Lczby przenoszena Lczba przenoszena danego jonu jest ułake całego ładunku przenoszonego przez elektrolt, jak przypada na dany jon. Lczba przenoszena danego jonu jest stosunke ładunku przenoszonego przez dany jon do ładunku przenoszonego przez cały elektrolt. Jeżel w roztworze jest tylko jedna substancja zdysocjowana (wodę pojay), to: przecwne: t + t + 1 q t + ; t + q q q t 1 Che. Fz. TCH II/13 16

17 Lczby przenoszena (2) Dla roztworu elektroltu zawerającego tylko jedną substancję rozpuszczoną (pojając wodę): λ Dla roztworu elektroltu zawerającego klka substancj. λ t + ; t + t κ κ Che. Fz. TCH II/13 17

Podobne dokumenty

Co to jest elektrochemia?

Co to jest elektrochemia? Co to jest elektrocheia? Dział cheii zajujący się reakcjai cheicznyi, który towarzyszy przeniesienie ładunku elektrycznego. Autoatycznie towarzyszą teu takie zjawiska, jak: Przepływ prądu elektrycznego,