"Законы Фарадея для электролиза" - презентация к уроку физики

• 1 слайд

  Урок физики в 10 классе
  Законы Фарадея для электролиза
  

• 2 слайд

  Абсолютно чистая вода – это диэлектрик и ток она не проводит.
  

• 3 слайд

  H2SO4 → H2 + SO4
  
  
  Электролитическая диссоциация – разделение молекул вещества
  в воде на ионы. Решающее значение в диссоциации имеет вода. Она ослабляет электрическое поле в 81 раз и, следовательно, сила притяжения ионов ослабляется во столько же раз.
  Диэлектрическая проницаемость воды = 81
  

• 4 слайд

  Раствор кислоты, щёлочи или основания в воде называется электролитом.
  Электрический ток в электролите образуют ионы.
  

• 5 слайд

  Электролит проводит электрический ток
  

• 6 слайд

  
  Электрический ток в электролите сопровождается отложением веществ на электродах. Электролиз - отложение вещества на электродах при прохождении электрического тока через электролит
  Cu
  Cl
  

• 7 слайд

  Взгляд на электролиз физика и химика
  

• 8 слайд

  Пример. Электролиз раствора соляной кислоты HCl.
  На катоде выделяется водород H2, на аноде хлор Cl2
  

• 9 слайд

  Переведите с английского на русский
  

• 10 слайд

  Первый закон Фарадея для электролиза
  Масса вещества, выделившегося на электроде m = m0N,
  где m0 = M/NA- масса одного иона; M – молярная масса вещества;
  NA - число Авогадро; N = q/q0 – количество ионов.
  q - заряд, прошедший через электролит; q0 – заряд одного иона
  q = It заряд ил количество электричества
  q0 = en, где e - элементарный заряд и n – валентность иона
  N = It/en
  m = MIt/enNA = kIt ; k = M/en NA
  m = kIt или m = kq
  Масса вещества, выделившегося на электроде при электролизе прямо пропорциональна силе тока, прошедшего через электролит и времени. Или
  Масса вещества, выделившегося на электроде при электролизе прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит
  Эта зависимость экспериментально была установлена
  Майклом Фарадеем в 1832 году и носит название закона Фарадея
  
  
  

• 11 слайд

  
  
  m = MIt/enNA = kIt = kq ; обозначим через
  k = M/enNA - электрохимический эквивалент вещества
  Из m = kq следует, что k = m/q и единица k кг/Кл
  Физический смысл k
  При q = 1Кл значение k численно равно массе вещества m,
  то есть электрохимический эквивалент вещества численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда 1Кл.
  Для меди k = 0,33мг/Кл = 0,33∙10-6кг/Кл.
  Это означает, что прохождении 1Кл электричества на катоде отложится 0,33∙10-6кг меди.
  Интересно, что для серебра k = 1,12мг/Кл = 1,12∙10-6кг/Кл.
  Для любого вещества можно вычислить по формуле
  k = M/enNA или k = M/nF , где F = eNA
  
  
  

• 12 слайд

  m = k q
  или
  m = kIt
  

• 13 слайд

  Масса вещества пропорциональна времени электролиза
  

• 14 слайд

  Масса вещества пропорциональна силе тока и времени, то есть количеству электричества (заряду)
  

• 15 слайд

  Химический эквивалент вещества – это отношение молярной массы вещества к его валентности – M/n
  
  k = M/enNA = M/nF
  Электрохимический эквивалент вещества пропорционален
  его химическому эквиваленту, то есть k ~ M/n
  F = eNA= 1,6∙10 -19 Кл ∙6,2∙10 231/моль =
  = 96484,56 Кл/моль ≈ 9,65∙104 Кл/моль - постоянная Фарадея
  
  
  
  

• 16 слайд

  Второй закон Фарадея для электролиза
  m1 = k1q
  m2 = k2q
  m1: m2 = k1: k2 = М1/n1: М2/n2
  При одинаковом количестве электричества масса вещества, выделившегося в результате электролиза различных электролитов, пропорциональна отношению молярной массы к валентности
  m1: m2 = М1/n1: М2/n2
  
  

• 17 слайд

  
  Постоянная Фарадея численно равна заряду,
  который необходимо пропустить через электролит для выделения на электроде одного моля одновалентного вещества.
  F ≈ 9,65∙104 Кл/моль - постоянная Фарадея
  
  
  
  При m = M имеем
  То есть если n = 1, то F = Δq (численно)
  

• 18 слайд

  
  MCu= 63,54∙10-3кг/моль; MAg= 107,88∙10-3кг/моль; MAu= 197,54∙10-3кг/моль;
  MCu ‹ MAu ‹ MAu  mCu ‹ mAu ‹ mAu
  
  Масса отложившегося вещества пропорциональна молярной массе
  

• 19 слайд

  Гальваностегия – покрытие поверхности проводника другим металлом с помощью злектролиза. Производится для защиты от коррозии и в эстетических целях
  

• 20 слайд

  9 % никеля используется в гальванике
  

• 21 слайд

  От фитинга до автомобиля
  

• 22 слайд

  Гальванопластика – получение объёмных копий
  с помощью электролиза
  

• 23 слайд

  Раствор какого вещества образует электролит?
  Какие заряды образуют ток в электролите?
  Какие вещества выделяются на электродах?
  

• 24 слайд

  Две электролитические ванны подключены последовательно к источнику тока. В первой ванне находится раствор хлористого железа (FeCI2), а во второй — хлорного железа (FeCl3). Определите массы выделившегося железа и хлора на электродах первой и второй ванн к тому моменту, когда через источник прошёл заряд q = 96,5 МКл. Молярная масса железа M(Fe) = 55,8 г/моль, хлора - M(Cl)=35,5 г/моль.
  (n1 = 2; n2 = 3; n3 =; 1 n4 = 2).
  Ответ: 27,9кг;18,6кг;35,3кг;17,65кг
  

• 25 слайд

  Домашнее задание
  1. Физика – 10, §§ 122, 123
  
  2. Сборник задач по физике, № 810
  
  3. Другие источники: CD «Открытая физика».
  

• 26 слайд

  Блудов М. И. Беседы по физике. М. Просвещение. 1996 г.
  Тарасов Л.В. Физика в природе. М.Просвещение. 1988 г.
  Электронные источники. СD «Открытая физика».
  
  Источники дополнительных сведений
  

• 27 слайд

  
  Автор Автайкин Г.А.
  Учительский сайт Автайкин Г.А.
  https://infourok.ru/user/avtaykin-genrih-aleksandrovich