sulatatud elektrolüüdi Elektrienergia keemiline enrgia -katoodilredutseerumine, elektronid saadakse katoodilt +anoodiloksüdeerimine, elektronid loovutatakse anoodile Faraday seadused I Elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga I·t. II Võrdsete elektrihulkade (I·t) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega: ....... M I t Summaarne valem m = , kus F(Faraday konstant) ühe mooli prootonite kogulaeng: zF F=9,6487·104 C·mol-1 Lagunemispinge elektroodidele antav pinge, mille juures hakkab elektrolüüs Ülepinge on lagunemispinge ja süsteemis moodutunud galvaanielemendi elektromotoorjõudude vahe Elektrolüüsi kasutamine 1. Metallide tootmine 2. Metallide puhastamine (rafineerimine) 3
sulatatud elektrolüüdi Elektrienergia keemiline enrgia -katoodilredutseerumine, elektronid saadakse katoodilt +anoodiloksüdeerimine, elektronid loovutatakse anoodile Faraday seadused I Elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga I·t. II Võrdsete elektrihulkade (I·t) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega: ....... M I t Summaarne valem m = , kus F(Faraday konstant) ühe mooli prootonite kogulaeng: zF F=9,6487·104 C·mol-1 Lagunemispinge elektroodidele antav pinge, mille juures hakkab elektrolüüs Ülepinge on lagunemispinge ja süsteemis moodutunud galvaanielemendi elektromotoorjõudude vahe Elektrolüüsi kasutamine 1. Metallide tootmine 2. Metallide puhastamine (rafineerimine) 3
ruumiosa kaaluga, mille keha asendab e. välja tõrjub. Sellel põhimõttel töötab areomeeter, millega mõõdetakse vedeliku tihedust. e. Faraday seadused 1) Elektrolüüsil eraldunud aine mass (m) on võrdeline voolutugevuse (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (m~I·t). 2) Võrdsete elektrihulkade mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatiste suhtega. 2. Aine ja materjali mõiste, nende eksisteerimise füüsikalised olekud tavatingimustel, rõhu ja temperatuuri mõju nende olekule ja püsivusele. Millest sõltuvad ainete ja materjalide kõik omadused? Ainete ja materjalide enamkasutatav klassifikatsioon, ainete ja materjalide tähistamine praktikas. Näited kõikidemõistete ja seletuste juurde. a
elektrolüüsi kestusega t, see tähendab elektrolüüti läbiva elektrihulgaga It. II seadus ·Erinevatest elektrolüütidest võrdse elektrihulga läbijuhtimisel on elektroodidel eralduva iga aine moolide arv pöördvõrdeline tema ioonlaengu suurusega ·Ehk veidi täpsemalt: võrdsete elektrihulkade It mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m ja m suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatiste (s.t. 1 2 ekvivalentmasside suhtega: m : m = M /z : M /z 1 2 1 1 2 2 Nende avaldiste seaduste ühine matemaatiline avaldis on: m = MIT/zF 84. Faraday arv (F) ja Avogadro arv (NA). ·Faraday arv ehk Faraday konstant (F) on füüsikas ja keemias kasutatav konstantne arv,
Ülepinge Lagunemispinge ja emj. Vahe : = Elag - Egalv-emj Elektrolüüsi abil toodetakse NaOH , Alumiiniume, magneesiumit, raudsulameid. Naatrium, Kaalium, Magneesium. Halogeenühendeid. 38. Faraday I seadus elektrolüüsil eraldunud aine hulk on võrdeline elektrolüüti läbiva elektri hulgaga. Faraday II seadus võrdsete elektrihulkade mõjul elektrolüüsil eralduvate erinevate ainete m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega m= MIt / zF Elektrokeemiline oksüdeerimine pinnale tekitatakse elektrokeemiliselt selle sama metalli või sulami oksiidikiht. Materjal või detail on anoodiks ning elektrivoolu läbilaskmisel moodustuvad positiivsed ioonid, mis reageerivad elektrolüüdis oleva veega ja moodustavad oksiidikihi. Alumiiiniumi oksüdeeritakse sest atmosfääris tekib Al pinnale poorne Al(OH) kiht, mis ei kaitse Al sügavamaid kihte korrusiooni eest.
Tahkete ainete korral see seadus tihti ei kehti, st. koostis oleneb saamisviisist. Nt: FeS 0,95 , Fe0,95S , CaO0,98 , Ca0,99O jt. Faraday seadused: I Elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga I t II Võrdsete elektrihulkade (I t) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatiste suhtega. Archimedese seadus: Vedelikku/gaasi asetatud kehale mõjub üleslükkejõud, mis võrdub keha poolt välja tõrjutud vedeliku/gaasi kaaluga. 2) Aine on osake, mis omab nii massi kui mahtu, ta võib esineda puhtana (suhteline mõiste) kui ka ühendites. Materjal on aine, mille töötlemisel (kasutamisel) ei esine arvestatvaid keemilisi muutusi (nt: alumiinium pottidena, metallid, looduslikud ja sünteetilised kivimid, pooljuhid)
elektrolüüti läbiva elektrihulgaga It. 273 Faraday teine seadus Erinevatest elektrolüütidest võrdse elektrihulga läbijuhtimisel on elektroodidel eralduva iga aine moolide arv pöördvõrdeline tema ioonlaengu suurusega Ehk veidi täpsemalt: võrdsete elektrihulkade It mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatiste (s.t. ekvivalentmasside suhtega: m1 : m2 = M1/z1 : M2/z2 Nende avaldiste seaduste ühine matemaatiline avaldis on: m = MIT/zF 274 F Faraday konstant F on ühe mooli prootonite kogulaeng: F = (6,0225 x 1023 prooton x mool-1)(1,6021 x 10-19 C x prooton -1) = 9,6487 x 104 C x mol-1
4)vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine 5)õhukeste metst kattekihtide saamine (galvaanotehnika). 35. Faraday I seadus: elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (It). Faraday II seadus: võrdsete elektrihulkade (It) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside (m1 ja m2) suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega (m1/m2) = (M1/z1) / (M2/z2). Summaarne valem on m = MIt/zF, kus F on Faraday konstant e ühe mooli prootonite kogulaeng (F=9,6487104 [c/mol]). Voolutugevus amprites, t aeg sekundites ja z osakeste laeng. Elektrokeemiline oksüdatsioon: detail on anoodiks. Kasutades erineva koostisega elektrolüüdi lahuseid, saadakse erinevate omadustega oksiidikiht, so värvus, paksus, tugevus ja elektrilised omadused
32. Mida käsitlevad ja formuleerige Faraday seadused? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist oksüdeerimist? Miks Al kui materjali oksüdeeritakse? Miks on saadav oksiidikiht värviline? ... Faraday I seadus: elektrolüüsil eraldunud aine hulk on võrdeline elektrolüüti läbiva elektrihulgaga I*t. Faraday II seadus: võrdsete elektrihulkade mõjul elektrolüüsil erald erinevate ainete m1 ja m2 suhe vrd vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatiste syhtega. m=MIt/zF Elektrokeemiline oksüdeerimine: pinnale tekitat. elektrokeemiliselt selle sama metalli või sulami oksiidikiht. Mat või det on anoodiks ning elektrivoolu läbilaskmisel moodust pos ioonid, mis reag elektrolüüdis oleva veega ja moodust oksiidikihi. Elektrokeemiliselt oksüdeeritakse kõige enam Al ja Ti ning nende sulameid. Oks-mata Al ei pea looduskeskkonnas eriti kaua vastu. Põhjuseks:
oksüdeerimist. Miks alumiiniumi kui materjali oksüdeeritakse ? Miks on enamikel juhtudel saadav oksiidikiht värviline? Faraday I seadus: elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (It). Faraday II seadus: võrdsete elektrihulkade (It) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside (m1 ja m2) suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega (m1/m2) = (M1/z1) / (M2/z2). Summaarne valem on m = MIt/zF, kus F on Faraday konstant ehk ühe mooli prootonite kogulaeng (F=9,6487104 [c/mol]). I voolutugevus amprites, t aeg sekundites ja z osakeste laeng. Elektrokeemiline oksüdatsioon: Pinnale tekitatakse elektrokeemiliselt selle sama metalli või sulami oksiidikiht. Detail on anoodiks. Kasutades erineva koostisega elektrolüüdi lahuseid, saadakse
Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist oksüdeerimist. Miks alumiiniumi kui materjali oksüdeeritakse? Miks on enamikel juhtudel saadav oksiidikiht värviline? Faraday 1. seadus: Elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) st. elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (I*t). Faraday 2. seadus: Võrdsete elektrihulkade (I*t) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise M1 m z suhtega 1 = 1 . m2 M 2 z2 M * I *t Summaarne valem on esitatav kujul m = , kus F on Faraday konstant ehk ühe mooli z*F prootonite kogulaeng (F=9,6487*104 [C/mol]). I voolutugevus amprites, t aeg sekundites ja z osakeste laeng. Elektrokeemilisel oksüdeerimisel on anoodiks vaadeldav materjal või keha ning tema pinnale
Faraday seadused käsitlevad elektrolüüsi: Faraday I seadus: Elektrolüüsi ajal on elektroodidel toimuvates keemilistes reaktsioonides tekkiva aine hulk võrdeline elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (laenguga). M=K*q=K*int(0>t)idt. Faraday II seadus: Kõikide ainete elektrokeemilised ekvivalendid on võrdelised nende keemiliste ekvivalentidega. Võrdsete elektrihulkade (I*t) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside m1 ja m2 suhe võrdub vastavate ioonide molaarmasside ja ioonlaengute jagatise suhtega Summaarne valem on esitatav kujul m=MIt(q)/zF, kus F on Faraday konstant ehk ühe mooli prootonite kogulaeng (F=9,6487*104 [c/mol]). I voolutugevus amprites, t aeg sekundites ja z aine valents. Elektrokeemilisel oksüdeerimisel on anoodiks vaadeldav materjal või keha ning tema pinnale tekitatakse selle sama metalli või sulami oksiidikiht. Kasutades erineva koostisega elektrolüüdi lahuseid, saadakse