Vypracovala: B. Horváthová

 

 

Väčšina kvapalín v čistom stave sú izolanty. Roztoky kyselín, zásad a solí, ktoré vedú elektrický prúd sa nazývajú elektrolyty. Pri rozpustení kyselín, solí a zásad vo vode dochádza k vzniku iónov pôsobením molekúl rozpúšťadla. Jav sa nazýva elektrolytická disociácia. Napríklad: H2SO4 → 2H+ + SO4- ; NaCl → Na+ + Cl-

 

Pripojením elektrického zdroja k elektródam vyvoláme elektrický prúd. Elektrické pole vyvolá usmernený pohyb katiónov a aniónov. Vzniká elektrolýza. Elektrolýza je jav, keď pri prechode prúdu elektrolytom nastávajú na elektródach látkové zmeny. Ióny , keď dorazia k elektróde, odovzdajú jej svoj náboj, menia sa na atómy alebo molekuly, ktoré sa môžu buď vylúčiť na povrchu elektródy, alebo chemicky reagovať s materiálom elektródy.

 

 

Na obrázku vidíme elektrolýzu v roztoku CuCl2

 

Ďalší príklad elektrolýzy:

 

 

Na katóde sa vylučuje plynný vodík a na anóde kyslík. Vznikajú nové molekuly H2SO4, koncentrácia sa zvyšuje. Vylúčené látky vytvárajú s elektrolytom nové elektrické dvojvrstvy. V tomto prípade Trvalý prúd prechádza elektrolytom iba vtedy, ak je napätie U ≥ URrozkladné napätie. Vznik rozkladného napätia súvisí s dejmi, ktoré prebiehajú na elektródach.

 

Faradayove zákony elektrolýzy

Na katóde sa vylučuje vodík alebo kov. Procesy na anóde môžu byť zložitejšie - môžu sa na nej vylučovať rôzne látky, môže dochádzať ku rozpúšťaniu anódy. Na vylúčenie jednej molekuly musia ióny prijať v elementárnych nábojov. Nábojom Q sa vylúči N molekúl; N = Q / q = Q / (v.e); keďže hmotnosť jednej molekuly je m0 = Mm / NA, nábojom Q sa vylúči m látky m = N.m0. Potom platí:

  • m = {Q / (v.e)}.(Mm / NA) = (Mm / v.F).Q = A.Q = A.l.t

  • F = e.NA = 9,652.104 C.mol-1 je Faradayova konštanta a elektrochemický ekvivalent látky A = Mm / v.F

 

1. Faradayov zákon: Hmotnosť m vylúčenej látky je priamoúmerná náboju, ktorý elektrolytom prešiel. (m =A.Q)

 

2. Faradayov zákon: Látkové množstvá rôznych látok vylúčených pri elektrolýze rovnako veľkým nábojom sú chemicky ekvivalentné, to jest môžu sa navzájom nahradiť v chemickej zlúčenine alebo sa môžu bezo zvyšku zlúčiť.

 

Elektrolýza sa využíva v metalurgii, galvanickom pokovovaní, galvanickom leptaní...