Анод и катод физика 8 класс
Перейти к содержимому

Анод и катод физика 8 класс

  • автор:

Анод и катод физика 8 класс

Среди терминов в электрике встречаются такие понятия как анод и катод. Это касается источников питания, гальваники, химии и физики. Термин встречается также в вакуумной и полупроводниковой электронике. Им обозначают выводы или контакты устройств и каким электрическим знаком они обладают. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус.

Электрохимия и гальваника

В электрохимии есть два основных раздела:

  1. Гальванические элементы – производство электричества за счет химической реакции. К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока.
  2. Электролиз – воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами – с помощью источника питания запускается какая-то реакция.

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах?

  • Анод – электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция – называется восстановителем.
  • Катод – электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция – называется окислителем.

Отсюда возникает вопрос – где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны.

Важно! В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде.

В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду). Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус.

Гальванический элемент

Внимание: ток всегда втекает в анод!

Или то же самое на схеме:

Схема гальванического элемента

Процесс электролиза или зарядки аккумулятора

Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот – химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества.

В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом. Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему!

Важно! При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот.

Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора – последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами.

Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом.

Зарядка аккумулятора

Гальванотехника

Процессы осаждения металлов в результате химической реакции под воздействием электрического тока (при электролизе) называют гальванотехникой. Таким образом мир получил посеребренные, золоченные, хромированные или покрытые другими металлами украшения и детали. Этот процесс используют как в декоративных, так и в прикладных целях – для улучшения стойкости к коррозии различных узлов и агрегатов механизмов.

Гальванотехника

Принцип действия установок для нанесения гальванического покрытия лежит в использовании растворов солей элементов, которыми будут покрывать деталь, в качестве электролита.

В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае – это минус. При этом металл осаждается (восстанавливается) на минусовом электроде (реакция восстановления). То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками – подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором.

В электронике

Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме:

Схема диода

Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи. Он так называется по той же причине – в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки.

Маркировка диода

У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод.

Обозначение светодиода

Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом:

Схема тиристора

У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения – названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного.

Схема вакуумного диода

С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах.

Выводы конденсатора

Заключение

Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов. У этих слов с аналогичными названиями одинаковое количество букв, что проиллюстрировано ниже:

Мнемоника

Во всех перечисленных случаях ток вытекает из катода, а втекает в анод.

Пусть вас не собьёт с толку путаница: «почему у аккумулятора катод положительный, а когда его заряжают – он становится отрицательным?». Помните у всех элементов электроники, а также электролизеров и в гальванике – в общем у всех потребителей энергии анодом называют вывод, подключаемый к плюсу. На этом отличия заканчиваются, теперь вам проще разобраться что плюс, что минус между выводами элементов и устройств.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое анод и катод, а также как запомнить их достаточно быстро. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

  • Чем отличается переменный ток от постоянного
  • Фазное и линейное напряжение в сети
  • Как зарядить батарейку в домашних условиях

Опубликовано 24.10.2018 Обновлено 24.10.2018 Пользователем Александр (администратор)

Что такое анод? (в день физики)

Ано́д ( др.-греч. ἄνοδος — движение вверх) — электрод некоторого прибора, присоединённый к положительному полюсу источника питания. Электрический потенциал а анода положителен по отношению к потенциалу катода (кроме гальванических элементов)

При процессах электролиза (получение элементов из солевых растворов и расплавов под действием постоянного электрического тока ), анод — электрически положительный полюс, на нём происходят окислительно-восстановительные реакции (окисление), результатом которых, в определённых условиях, может быть разрушение (растворение) анода, что используется, к примеру, при электрорафинировании металлов .

В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом . В электронных лампах и рентгеновских трубках конструкция анода такова, что он полностью поглощает электроны. А в электронно-лучевых приборах анод является элементом электронной пушки . Он поглощает лишь часть летящих электронов, формируя после себя электронный луч.

Электрод полупроводникового прибора ( диода , тиристора ), подключённый к положительному полюсу источника тока, когда прибор открыт (то есть имеет маленькое сопротивление ), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом .

В литературе встречается различное обозначение знака анода — «+» или «−», что определяется, в частности, особенностями рассматриваемых процессов.

В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает окисление. При работе электролизера (например, при рафинировании меди ) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд), здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.

В то же время при работе гальванического элемента (к примеру, медно-цинкового), избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а собственно реакцией окисления металла (растворения цинка), то есть здесь отрицательным, если следовать приведённому определению, будет уже анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди), то есть катодом будет являться положительный электрод.

В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора анод и катод меняются местами в зависимости от направления тока внутри аккумулятора.

В электротехнике анод — положительный электрод, ток течёт от анода к катоду, электроны , соответственно, наоборот.

Анод + Катод = Электролиз

Анод + Катод = ЭлектролизВыполнил: ученик 11М класса МОУ лицея №6 Аббязов Эри.

Опустим в расплав электроды постоянного электрического тока.
Направляясь к катоду, катион натрия получает с него один электрон, т.е. происходит восстановление:
Na+ + ē -> Na0
Катод, на котором имеется постоянный избыток электронов, является восстановителем.
К аноду направляется анион хлора. Поскольку на аноде постоянный недостаток электронов, ион хлора отдает электрон, превращаясь в нейтральный атом, т.е. окисляется:
Cl- — ē -> Cl0
Анод, на котором постоянный недостаток электронов, является окислителем.
2NaCl -> 2 Na + Cl2

ЭЛЕКТРОЛИЗ – окислительно-восстановительный процесс, протекающий под действием электрического тока.

Примеры электролиза расплавов:Электролиз- окислительно-восстановительный проц.

5 слайд Примеры электролиза расплавов:
Электролиз- окислительно-восстановительный процесс, который возникает на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.
На катоде(-) -восстановление
На аноде(+) -окисление
Li+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Ni2+, Sn2+, Pb2+, H+, Cu2+, Hg2+, Ag+, Pt4+, Au3+.
Для солей неактивных металлов и бескислородных кислот(CuCl2) электролиз раствора и расплава соли одинаков.
Увеличение окислительной активности ионов
F-, NO3-, SO42-, OH-, Cl-, Br-, I-, S2-
Увеличение восстановительной активности ионов

Электролиз раствора В водных растворах процесс приобретает ряд особеннос.

Электролиз раствора
В водных растворах процесс приобретает ряд особенностей, так как в нем принимает участие вода.
В растворе, помимо диссоциации соли, происходит весьма слабая диссоциация воды.
NaCI -> Na+ + CI-
H2O -> H+ + OH-
Таким образом, в растворе образуется два вида катионов (Na+ и H+) и два вида анионов (CI- и OH-).
В ряду напряжений металлов натрий стоит намного левее водорода. Следовательно, восстановительные свойства атома натрия сильнее, чем атома водорода. Зато окислительные свойства иона Na+ выражены слабее, чем иона H+ , следовательно, на катоде будет восстанавливаться не металлический натрий, а водород:
2H2O + 2ē -> H2 + 2OH-
Ионы натрия будут находиться в растворе до тех пор, пока полностью не разрядятся ионы водорода.
К аноду направятся анионы CI- и OH-, восстановительные свойства которых также неодинаковы (см. ряд анионов, расположенных в порядке увеличения способности к окислению). Анионы CI- окисляются легче, чем OH-, поэтому на аноде будет происходить процесс:
CI- — ē → CI0

Электролиз раствора К аноду направятся анионы CI- и OH-, восстанов.

Электролиз раствора
К аноду направятся анионы CI- и OH-, восстановительные свойства которых также неодинаковы (см. ряд анионов, расположенных в порядке увеличения способности к окислению). Анионы CI- окисляются легче, чем OH-, поэтому на аноде будет происходить процесс:
CI- — ē CI0, 2CI0 CI2
В большинстве случаев анионы, состоящие из атомов одного элемента, такие, как CI-, Br-, I-, S2-, окисляются на аноде быстрее, чем гидроксид-ион.
При электролизе раствора поваренной соли на электродах получаются водород и хлор, а в растворе остаются ионы Na+ и OH-. Эти ионы представляют собой в диссоциированном виде едкий натр NaOH.Таким способом в промышленности получают едкие щелочи.
2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 + 2NaOH

Электролиз воды проводится всегда в присутствии инертного электролита (для ув.

8 слайд Электролиз воды проводится всегда в присутствии инертного электролита (для увеличения электропроводности очень слабого электролита — воды):
В зависимости от инертного электролита электролиз проводится в нейтральной, кислотной или щелочной среде. При выборе инертного электролита необходимо учесть, что никогда не восстанавливаются на катоде в водном растворе катионы металлов, являющихся типичными восстановителями (например Li+, Cs+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+) и никогда не окисляется на аноде кислород O−II анионов оксокислот с элементом в высшей степени окисления (например ClO4−, SO42−, NO3−, PO43−, CO32−, SiO44−, MnO4−), вместо них окисляется вода

Примеры электролиза растворов солей:на аноде окисляютс.

9 слайд Примеры электролиза растворов солей:
на аноде окисляются анионы Сl, а не кислород O молекул воды, так как электроотрицательность хлора меньше, чем кислорода, и следовательно, хлор отдает электроны легче, чем кислород
на катоде восстанавливаются катионы Cu, а не водород H молекул воды, так как медь стоит правее водорода в ряду напряжений, то есть легче принимает электроны, чем H в воде

Сущность электролиза В результате электролиза на электродах (катоде и ан.

10 слайд Сущность электролиза
В результате электролиза на электродах (катоде и аноде) выделяются соответствующие продукты восстановления и окисления, которые в зависимости от условий могут вступать в реакции с растворителем, материалом электрода и т.п., так называемые вторичные процессы
Для осуществления электролиза к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока присоединяют катод, а к положительному полюсу — анод, после чего погружают их в электролизер с раствором или расплавом электролита

Восстановительный процесс на катоде в водных растворах:Катионы металлов со ст.

11 слайд Восстановительный процесс на катоде в водных растворах:
Катионы металлов со стандартным электродным потенциалом, больше, чем у водорода, расположены в ряду стандартных электродных потенциалов после него: Cu2+;Zn2+;Cr3+;Fe2+;…; до Pt4+. При электролизе они почти полностью восстанавливаются на катоде и выделяются в виде металла.
Катионы металлов с малой величиной стандартного электродного потенциала (металлы начала ряда Li+;Na+;K+;Rb+;…; до Al3+ включительно). При электролизе на катоде они не восстанавливаются, вместо них восстанавливаются молекулы воды.
Катионы металлов со стандартным электродным потенциалом меньшим, чем у водорода, но большим, чем у алюминия (Mn2+;Zn2+;Cr3+;Fe2+;…; до H). При электролизе эти катионы, характеризующиеся средними значениями электроноакцепторной способности, на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды.
При электролизе кислородосодержащих кислот и их солей (SO4 2- ; NO3-;PO43- и т.п.) с максимальной степенью окисления неметалла на аноде окисляются не анионы, а молекулы воды с выделением кислорода.

Электрическая энергияХимическая энергияЭлектролиз Раствор.

12 слайд Электрическая энергия
Химическая энергия
Электролиз
Раствор
NaCl
Катод(-) Анод(+)
H20
Расплав
NaCl
Катод(-) Анод(+)

Na+ + e => Na0
2Cl- => Cl20 + 2e
Восстановление Окисление
H20 + 2e => H2++
2Na+
2OH-
2Cl- => Cl20 + 2e
Восстановление Окисление
Основные положения электродных процессов
1. На катоде:
Li, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+
Zn2+, Cr3+, Fe2+, Ni2+, Sn2+, Pb2+
Cu2+, Ag+, Hg2+, Pt2+, Au3+
H+
Не восстанавливаются, выделяется H2
Возможно выделение Me и H2
Восстанавливаются, выделяется Me
2. Анодные процессы
а) Растворимый анод (Cu, Ag, Ni, Cd) подвергается окислению Me =>Men+ +ne
б) На нерастворимом аноде (графит, платина) обычно окисляются анионы S2-, J-, Br-, Cl-, OH- и молекулы H20:
2J- =>J20 + 2e; 4OH- =>O2 +2H2O +4e; 2H2O =>O2 +4H+ +4e

Преимущества электролиза перед химическим методами получения целевы.

13 слайд Преимущества электролиза перед химическим методами получения целевых продуктов
заключаются в возможности сравнительно просто (регулируя ток) управлять скоростью и селективной направленностью реакций. Условия электролиза легко контролировать, благодаря чему можно осуществлять процессы как в самых «мягких», так и в наиболее «жёстких» условиях окисления или восстановления, получать сильнейшие окислители и восстановители, используемые в науке и технике.

Электролиз — основной метод промышленного производства алюминия, хлора и едкого натра, важнейший способ получения фтора, щелочных и щелочноземельных металлов, эффективный метод рафинирования металлов.

Применение электролиза
Путём электролиза воды производят водород и кислород. Электрохимический метод используется для синтеза органических соединений различных классов и многих окислителей (персульфатов, перманганатов, перхлоратов, перфторорганических соединений и др.).

Применение электролиза для обработки поверхностей включает как катодные процессы гальванотехники (в машиностроении, приборостроении, авиационной, электротехнической, электронной промышленности), так и анодные процессы полировки, травления, размерной анодно-механической обработки, оксидирования (анодирования) металлических изделий (см. также Электрофизические и электрохимические методы обработки).

Путём электролиза в контролируемых условиях осуществляют защиту от коррозии металлических сооружений и конструкций (анодная и катодная защита).

Электрохимическое процессы широко применяют в различных областях современной.

14 слайд Электрохимическое процессы широко применяют в различных областях современной техники, в аналитической химии, биохимии и т.д.
В химической промышленности электролизом получают хлор и фтор, щелочи, хлораты и перхлораты, надсерную кислоту и персульфаты, химически чистые водород и кислород и т.д. При этом одни вещества получают восстановлением на катоде (альдегиды, парааминофенол и др.), другие электроокислением на аноде (хлораты, перхлораты, перманганат калия и др.)
Гальванотехника — область прикладной электрохимии, занимающаяся процессами нанесения металлических покрытий на поверхность как металлических, так и неметаллических изделий при прохождении постоянного электрического тока через растворы их солей. Гальванотехника подразделяется на гальваностегию и гальванопластику.
Гальваностегия- электроосаждение на поверхность металла другого металла, который прочно связывается(сцепляется) с покрываемым металлом(предметом), служащим катодом электролизера.
Гальванопластика- получение путем электролиза точных, легко отделяемых металлических копий относительно значительной толщины с различных как неметаллических, так и металлических предметов, называемых матрицами. Гальванопластику используют для нанесения сравнительно толстых металлических покрытий на другие металлы (например, образование «накладного слоя никеля, серебра, золота и т.д.).

Выводы Катод – электрод, на котором происходит процесс восс.

15 слайд Выводы

Катод – электрод, на котором происходит процесс восстановления.
Анод – электрод, на котором происходит процесс окисления.
Электролиз – окислительно-восстановительный процесс, обусловленный подводом электрической энергии извне.

§ 38. Применение электролиза

Существует легенда, что в конце XVIII в. король Англии прислал в подарок российской императрице Екатерине II. алюминиевую кружку. Сейчас это сложно представить, но императрица была поражена таким ценным подарком! Дело в том, что в те времена алюминий был редким металлом и стоил намного дороже золота. Со временем благодаря применению электролиза алюминий стал общедоступным. О том, как с помощью электролиза получают металлы и где еще применяют электролиз, пойдет речь в этом параграфе.

1. Применяем электролиз для получения металлов

Электролиз широко используют в промышленности. С помощью электролиза из солей и оксидов получают многие металлы: медь, никель, алюминий и др. Например, чтобы получить алюминий, в качестве электролита используют алюминий оксид (Аl2О3), растворенный в расплавленном криолите (Na3AlF6) при температуре 950 °C. Раствор помещают в специальные электролитические ванны; катодом обычно служат дно и стенки ванны, выложенные графитом, а анодом — погруженные в электролит угольные блоки. При прохождении тока через электролит на катоде выделяется алюминий (рис. 38.1).

Рис. 38.1. Производство алюминия (схема промышленного установки). Дно и стенки ванны служат катодом; алюминий собирается на дне ванны. Угольный блок служит анодом, на нем выделяется кислород

2. Получаем чистые металлы

Металлы, полученные в результате электролиза (или иным способом), обычно содержат некоторое количество примесей, поскольку сырье не может быть «идеальным». Так, в расплаве всегда имеются соли и оксиды других металлов, которые тоже могут выделиться на катоде. Для очистки металлов от примесей можно снова использовать электролиз.

Способ очистки металлов с помощью электролиза называют рафинированием.

Таким способом очищают медь, алюминий, свинец, серебро и некоторые другие металлы. В качестве примера рассмотрим очищение меди.

В ванну с раствором купрум(II) сульфата (CuSO4) опускают два электрода. Анодом служит толстая пластинка неочищенной меди, а катодом — тонкая пластинка чистой меди (рис. 38.2).

Рис. 38.2. Рафинирование меди: тонкая пластинка чистой меди является катодом, толстая пластинка неочищенной меди — анодом; ванна наполнена водным раствором купрум(II) сульфата

В растворе купрум(II) сульфат распадается на ионы Купрума (Сu 2+ ) и ионы сульфата (SO4 2- ). Ионы Купрума движутся к катоду и оседают на нем. Ионы сульфата движутся к аноду и «забирают» у него ионы Купрума. Вновь образовавшийся купрум(II) сульфат попадает в раствор, и там распадается. В итоге чистая медь переносится с анода на катод. Анод при этом растворяется, а примеси оседают на дне или остаются в растворе.

3. Знакомимся с гальваностегией

С помощью электролиза можно нанести тонкий слой металла на поверхность изделия — сделать серебрение, золочение, никелирование, хромирование и т. д. Такой слой может защищать от коррозии, увеличивать прочность изделия или просто быть его украшением.

Электролитический способ покрытия изделия тонким слоем металла называют гальваностегией.

Изделие, которое хотят покрыть слоем какого-либо металла, опускают в ванну с раствором электролита, в состав которого входит данный металл. Изделие служит катодом, а пластинка металла, которым покрывают изделие, — анодом. Во время прохождения тока металл оседает на изделии (катоде), а анодная пластинка постепенно растворяется (рис. 38.3).

Рис. 38.3. Гальваническое серебрение. Предмет, который покрывают серебром (кружка), является катодом, серебряная пластинка — анодом; ванна наполнена раствором аргентум(I) нитрата

4. Изучаем гальванопластику

Гальванопластика — это получение с помощью электролиза точных копий рельефных изделий.

Сначала из воска или другого пластичного материала делают слепок рельефного изделия. Чтобы поверхность слепка проводила ток, ее покрывают тонким слоем графита. Затем слепок помещают в ванну с раствором электролита. Слепок будет служить катодом, а пластинка металла — анодом. Во время электролиза на слепке образуется довольно толстый слой металла, который заполняет все неровности слепка. После прекращения электролиза восковой слепок отделяют от слоя металла и в результате получают точную копию изделия (рис. 38.4).

Рис. 38.4. Получение рельефных копий с помощью электролиза: а — схема устройства: восковой слепок, покрытый тонким слоем графита, является катодом (2), серебряная пластинка — анодом (2); ванна наполнена раствором аргентум(I) нитрата; б — полученная копия

Понятно, что применение электролиза в современной технике не ограничено рассмотренными примерами. С помощью электролиза можно осуществить полировку поверхности анода; электролиз лежит в основе зарядки и разрядки кислотных и щелочных аккумуляторов и др.

5. Учимся решать задачи

Задача. При никелировании на каждый 1 дм 2 поверхности никелируемого изделия подают силу тока 0,4 А. За какое время на изделие будет нанесен слой никеля толщиной 0,02 мм?

Анализ физической проблемы. Время протекания электролиза вычислим, воспользовавшись первым законом Фарадея; массу вещества, выделившегося на катоде, выразим через плотность и объем слоя никеля. Электрохимический эквивалент и плотность никеля найдем соответственно в табл. 8 и 9 Приложения. Решая задачу, плотность удобно представить в граммах на кубический сантиметр, а следовательно, толщину слоя — в сантиметрах, площадь поверхности — в квадратных сантиметрах, электрохимический эквивалент — в граммах на кулон.

Подводим итоги

Электролиз широко применяют в промышленности. С помощью электролиза из солей и оксидов получают многие металлы (медь, никель, алюминий и др.), а также очищают их. Способ очистки металлов с помощью электролиза называют рафинированием.

С помощью электролиза можно нанести тонкий слой металла на поверхность изделия (осуществить серебрение, золочение, никелирование, хромирование и т. д.), изготовить точные копии рельефных изделий. Электролитический способ покрытия изделия тонким слоем металла называют гальваностегией, а получение с помощью электролиза точных копий рельефных изделий — гальванопластикой.

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры применения электролиза. 2. Опишите процесс получения алюминия с помощью электролиза. 3. Как можно очистить металлы от примесей? 4. Для чего поверхность металлов покрывают тонким слоем другого металла? 5. Что такое гальваностегия? гальванопластика?

Упражнение № 38

1. На рис. 1 приведено схематическое изображение электрической цепи.

Рис. 1

  • 1) Назовите основные элементы цепи.
  • 2) Какой электрод служит катодом, а какой — анодом?
  • 3) На каком электроде оседает серебро?
  • 4) Какова сила тока в цепи?
  • 5) За какое время на электроде образуется слой серебра массой 2,52 г?
  • 6) Какая энергия будет израсходована при серебрении, если напряжение на электродах равно 11 В?

2. На рис. 2 приведено схематическое изображение электрической цепи, в состав которой входит сосуд с водным раствором цинк (II) сульфата. По данным рисунка вычислите толщину слоя цинка, который образуется на катоде в результате электролиза.

Рис. 2

3. Для серебрения ложек через раствор аргентум(I) нитрата пропускали ток силой 1,8 А. Катодом служили 12 ложек, каждая из которых имела площадь поверхности 50 см 2 . Сколько времени длился электролиз, если на ложках образовался слой серебра толщиной 58 мкм?

4. При рафинировании меди анодом служит пластина неочищенной меди массой 2 кг, содержащая 12 % примесей. Сколько энергии необходимо затратить для очистки этой меди, если процесс протекает при напряжении 6 В?

5. Какие из приведенных веществ и материалов являются проводниками, а какие — диэлектриками: 1) дистиллированная вода; 2) медь; 3) воздух; 4) морская вода; 5) золото; 6) ртуть; 7) резина; 8) фарфор?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *