Электр Тізбегі Реферат
Электролиз Электролиз Ж?мысты? Жоспары Кіріспе. 1.?ыс?аша аны?тама ж?не ашылу тарихы.
Электролиз теориясы. Электролиз негізінде жат?аг Фарадей за?дары.
Қазақша реферат. Электр тогының негізгі сандық сипаттамасы. Электр тізбегі. Электр тізбегі Киргхоф заңдары №1885.?аза?Стан Республикасыны? Білім ж?не?ылым министрлігі қазақстан республикасының білім және ғылым. Электр энергетикасы ўєымы. Пән: «Мамандыққа кіріспе: Электрэнергиясын өндіру, жеткізу және тарату» ЛЕКЦИЯ №1 Тақырып: «Электр тарихы. Электр энергетикасы ұғымы. Қазақстанның электр энергетикасы» Жоспар: 1. Электрді ашудың тарихы.
Электролиз процессіне?сер ететін факторлар. Электродты потенциал??былысы. Электролитті процестерді талдау.
Хлор мен натрий мысалында?ы техникалы? Электролиз процессіні? Анализі ж?ргізілу?шін?ажетті негізгі тапсырмалар келесі?діспен аны?тал?ан болатын. Электролиттік процестерді т?сіну?шін е? Алдымен теориялы? Б?ліммен танысу керек(ашылу тарихы Фарадей за?ы).
Келесі кезе?де?рт?рлі факторларды? Н?тижелі?німдерінне?сері?арастырылады (санды ж?не сапалы??рамы). Шы?ынды электролитті? Электролиз?нім??рамына экспериментальдік жолмен аны?талу т?сілдеріне то?талайы?
Т?рлі салаларда оны? 1.?ыс?аша аны?тама ж?не ашылу тарихы.
Электрохимия?ылым ретінде ХVIII ж?не XIX?асырларда шет елдерде?алыптасты. Тек сол кезде шешімі электрохимия теориясын жа?а д?режеге к?терген болатын проблемалар туындады. 1799ж итальян физигі А.Вольтті? «вольттік ба?анасыны?»- адамзат тарихында?ы бірінші? Пайда болуы ж?не итальян физиологы Л.Гальваниді? Т?жірибелері электрохимияны??ылым ретінде дамуына бастап?ы т?рткі болды. Электрохимия жа?а дамып жат?ан?ылым.
Тек екі?асыр б?рын электр тогыны? Сулы ерітінділері ар?ылы?ткен кезде жа?а заттар пайда болатын химиялы? Алмасулар ж?ретіні аны?талды. Басында?ана заттарды? Ерітінділері мен бал?ымаларында болатын электрохимиялы? Процестерді зерттеуді??ылымды?
Ба?ыты- электрохимия пайда болды. Электролизді??ндірістік?олданылуы ХІХ?асырды? 70 жылдарында т?ра?та электр токты?уатты генераторларды? Пайда болуынан кейін?ана м?мкін болды.
Кс зеро. Электрохимияны 70-ші жылдарды? Со?ында?ана екі б?лімге б?ле бастады: ионика ж?не электродика.
Ионика- электр?рісіні??серінен зарядтал?ан б?лшектерді? Ж?рісін ж?не электр?ткізгіштік??былысын зерттейтін б?лім ал электродика электрод ерітінді (бал?ыма) шегі ар?ылы?тетін электр тогыны? Электродтар бетінде ж?ретін??былыстарды зерттейді. Егер энциклопедиялы? С?здікке к?з салатын болса? Келесі аны?тама?а тірелеміз: « Электролиз ( грек тіліндегі electro ж?не lysis- б?ліну ыдырау)- электрохимиялы?
Тоты?у- тоты?сыздану процестеріні? Электрлік тогы?ткен кездегі электролитке салын?ан электродтар?а?сері.» электролиз электрохимияда?ы е?
Ма?ызды ба?ыт болып табылатыны ескеру?ажет ол?з кезе?інде электрохимия облысында ма?ызды жа?алы?тарды? Ашылуына негіз болды.
Электролиттік деп заттар?а электр тогыны??серінен болатын химиялы? Айналымдарды айтамыз.
Электролиз процессі барлы? Жа?дайларда бірдей емес ол бір?атар факторлар?а т?уелді болады- электролитті? Таби?атына электролиттік ваннаны? Типіне электролиздік процестер?здеріні? Ж?не?олданбалы электролизді ажыратады ал ал электролиттік процестерді келесі т?рде жіктейді: 1. Алынуы (хлор сутегі оттегі сілтілер ж?не т.б.) 4.
Тазартылуы (?ола к?міс) 6. Алынуы (магнии цинк литий натрий калий алюминий т.б.) 7. Металдар беттеріні???делуі. Электорофорез к?мегімен пленкаларды? Электродиализ ж?не суды? Ма?сатты?олданылуы мынада жатады: оны?
К?мегімен таза элементті? Массалы??лесі ж?з процентке?мтылатын металдарды алу?а болады. Ал натрий никель таза сутегі ж?не бас?алар тек осы метод ар?ылы алынады. Медь мен алюминийді к?п жа?дайда осы?діс ар?ылы алады.
Электролиз зергерлік б?йымдар?а алтын немесе к?міс пленкасымен жабу?шін?олданылады. Осындай?діспен б?л металдарды коррозиядан?ор?айды. Б?гінгі та?да электрохимиялы? Зерттелуі олар?а?сер ететін факторларды аны?тау электролиз процессіні??ндірістік шараларда?олдануды?
Жа?а т?рлеріні? Аны?талуы ж?ргізіліп ж?р. К?птеген факторлар?лі де т?сінікіз. Басты тапсырма болып электролиз?дісін одан?рі дамыту?німділік пайдалы ал электроэнергия шы?ындары минимальды болуы. Сонымен?атар электролиз?німіні? Саны мен сапасына?сер ететін т?рлі факторларды ескеру?ажет(электродтарды? Материалы ток ты?ызды?ы ток к?ші электролит температурасы т.б.).
Электролиз теориясы. Электролиз т?ра?ты токты? Ж?ргізу энергиясы ж?не электродтарда?ы химиялы? Айналымдардан б?лінетін энергия ар?асында ж?реді. Сонды?тан электролиз тек электр тогы ж?ретін орталарда?те алады. Электр тогыны??ткізгіштеріне назар аударайы?
Электролит деп ерітіндісі ар?ылы?тетін токты? Н?тижесінде ж?ретін химиялы? Процесті айтамыз. Электр тогыны??ткізгіштеріне мыналар жатады: т?здарды??ыш?ылдарды? Сулы ерітінділері. Электр тогын?ткізетін заттар мен ерітінділер электролит деген ат?а ие болды.
Сонымен?ыш?ылдар негіздер ж?не т?здар электролит болып табылады. Нашар?ткізгіштері болып дистильднеген су?антты? Сулы ерітінділері сонымен?атар?алыпты осмотикалы??ысымды ерітінділер соны? Ішінде?ыш?ылдар т?здар мен негіздерді?
Бас?а с?йы?тарда?ы ерітінділері жатады.??р?а? Т?здар ж?не сусыз?ыш?ылдар мен негіздер (?атты т?рде) ток?ткізбейді.
Электролиз кезіндегі энергия ма?сатты?німдерді??алыптасуы процессі ж?йесіні? Гиббстік энергиясын арттру?а ж?мсалады ж?не электролизер ж?не электр ж?йені? Бас?а аудандарында?ы кедергі н?тижесінде болатын біртіндеп жылу ретінде ыдырайды. Электролиз н?тижесінде катодта жа?а?німдерді? Пайда болуымен электролит молекулалары мен иондарыны?
Тоты?уы ж?реді. Катиондар электрондарды?абылдап тоты?сыздануды? Т?мен д?режелі иондар?а немесе атомдар?а айналады. Электролиз н?тижесінде анодта анод материалына жататын немесе электролитте болатын иондар немесе молекулаларды?
Тоты?сыздануы ж?реді (анод ыдырайды немесе тоты?сызданады). Сол?діспен электролиздерді?
Бастап?ы?німдері?ыш?ылдар негіздер ж?не т?здарды? Алмасу реакциясы кезіндегі б?лшектері болып табылады олар?згермейді бір заттан екіншісіне ауысады. Электродтан б?лінетін?німдерді зерттей отырып?ыш?ылдар негіздер ж?не т?здарды?
Электролизі кезінде катодта?р?ашан металл мен сутегі ал анодта?ыш?ыл?алды?тары мен кейін?згерістерге?шырайтын гидроксильді топтар б?лінетіні аны?талды. Электролиз кезіндегі процестерді д?лірек?арастырайы? Бізге бірінші жа?ты?ткізгіштер белгілі оларда электр электрондар ар?ылы тасымалданады ал екінші жа?ты?ткізгіштерде электр иондар ар?ылы тасымалданады.
Электрондар иондармен бірінші жа?ты?ткізгіштер екінші жа?ты?ткізгіштермен шектесетін электр тізбегі бар жерлерде?зара?серлеседі. Сол ар?ылы электрохимиялы?
Процестер ж?реді. Б?л ж?йе энергияны? К?зі деп аталады егер б?л процесстер?зімен ж?ретін болса. Ж?руі электр энергиясыны??осылуымен шартталатын болса онда электролиз ж?реді. Электролиз кезінде электродтарда ж?ретін электрохимиялы? Алдымен электрохимиялы? Ж?йелерге с?йкес болатын электродты?
Потенциалдар?атынасына т?уелді болады. Бірнеше м?мкін болатын процестерден минимальды энергия шы?ыны болатыны ж?реді. Б?л катодта е? К?п электродты потенциалы болатын электрохимиялы? Тоты?сыздан?ан формаларыны? Тоты?тануы ж?реді ал анодта е?
Аз электродты потенциалы болатын ж?йелерді? Тоты?тан?ан формалары тоты?сызданады. Енді магний хлориді бал?ымасы мысалында электролиз процессін?арастырайы? Егер MgCl2 бал?ымасы ар?ылы ток?ткізетін болса? Магний катиондары теріс ішкі тізбек ар?ылы келетін электрондармен?зара?сер ететін электродтар?а?арай тартылады. Mg22e-=Mg Ал хлор аниондары электр тогыны??серінен? Электрод?а?арай тартыла бастайды арты?
Электрондарды бере отырып ж?не тоты?сызданады. Сонымен хлор иондарыны? Тоты?сыздануы- электрохимиялы? Бастап?ы процесс болып келеді.
2Cl-=2Cl+2e- Келесі процесс – хлор атомдарыны? Молекулаларына?зара байлануы ж?реді. 2Cl=Cl2 Енді бал?ыманы? Электролиз кезіндегі тоты?у-тоты?сыздану реакциясыны? Электродта ж?ретін процестер те?діктерін?оса ал?анда жалпы те?деуін аламыз.
Mg22Cl-1=Mg+Cl2 Электролит иондарынынан бас?а кез келген сулы ерітіндіде суды? Диссоциация?німдері болатын иондар болады – Н+ ж?не OH. Молекулалары да берілген шартарда электрохимиялы? Электролит катиондары сутегі катиондары сия?ты катодта разрядталады. Ж?не аналогия бойынша анодта электролит аниондарыны? Ж?не гидроксид иондарыны? Разрядтары ж?реді.
Сулы ерітінділерді? Электролизі кезінде катодты процестерді?арастыра отырып сутегі иондарыны? Тоты?у процессіндегі потенциал м?лшерін ескеру?ажет. Б?л потенциал сутегі иондарыны? Концентрациясына т?уелді болады ж?не бейтарап ерітінділер жа?дайында (рН=7) мына м?нге ие болады:?=?0?059.7=?0?41B. Бейтарап ерітіндіде катодтан металды?
Электролиті кезінде ж?не?0?41B ке?ара?анда?ы электродты потенциалы? Болатын металл б?лінеді. Ал электролит жа?дайында потенциалы?0?41Bке?ара?анда теріс потенциал болатын металдар тоты?танбайды сутегіні? Б?лінуі ж?реді. Ал егер металл потенциалы?0?41B к?рсеткішіне жа?ын болса (орта?атарды? Металдары – Zn Cr Fe Ni) электролиз шарттарына ж?не ерітінді концентрациясына байланысты металды?
Тоты?уымен?атар сутегіні? Б?лінуі м?мкін; металл мен сутегіні? Бір?атар б?лінуі к?п кездеседі. Сутегіні??ыш?ыл ерітінділерінен электрохимиялы? Б?лінуі сутегі иондарыны? Разрядталыну н?тижесінде пайда болады.
Бейтарап немесе сілітілі орталар жа?дайында ол суды? Н?тижесі болып келеді: 2H2O+2e-=H2+2OH- Сонымен сулы ерітінділерді? Электролизі кезінде катодты процестерді? Алдымен кернеу?атарында?ы с?йкес металды?
Орналасуымен аны?талады. К?п жа?дайда ерітіндіні? РН металл иондарыны? Концентрациясы ж?не электролизді? Бас?а шарттары ма?ызды болады. Анодты процестерді?арастыр?ан кезде анодты? Материалы электролиз кезінде тоты?у м?мкіншілігін ескеру?ажет.
Осы?ан байланысты инерттік анодпен электролиз ж?не активті анодпен электролиз деп ажыратады. Активті анод деп материалы электролиз кезінде тоты?а алатын анодты айтады. Инертті анод материалы негізінде к?бінесе к?мір графитін немесе платинаны?олданады. Инертті анодта сілтілерді? Сулы ерітінділерінде??рамында оттегі болатын?ыш?ылдар ж?не оны? Т?здары сонымен?атар фторлысутекті?ыш?ылдар ж?не фторидтерді? Электролизі кезінде суды?
Оттегі б?лу ар?ылы электрохимиялы? Тоты?сыздануы ж?реді. РН на байланысты б?л процесс?рт?рлі ж?реді ж?не?р т?рлі те?деулермен жазылуы м?мкін. 4OH-=O2+2H2O+4e- Ал?ыш?ыл немесе бейтарап ортада 2H2O=O2+4H4e-?арастырылып отыр?ан жа?дайларда суды? Тоты?сыздануы энергетика жа?ынан е?
Пайдалы болып келеді.??рамында оттегі болатын аниондар не тоты?а алмайды не тоты?у процессі?те жо?ары потенциалдарда?теді. Мысалы SO42 ионы тоты?сыздануыны? Стандартты потенциалы 2SO42-=S2O82-+2e- 2 010В ке те?
Су тоты?сыздануыны? Стандартты потенциалын біршама арттырады. F ионы тоты?сыздануыны?
Стандартты потенциалыодан?лкен к?рсеткішке ие (2 87B). Сулы ерітінділерді? Оттексіз?ыш?ылдары ж?не оларды? Анодта?ы электролизі кезінде аниондар разрядталады. К?бінесе HI HBr HCl ерітінділері ж?не оларды?
Электролизі кезінде анодта с?йкес галоген б?лінеді. HCl ж?не оны?
Кезінде хлорды? Б?лінуі ж?йелерді? Орналасуын кері т?жырымдайды 2Cl-=2Cl+2e-(?=1?359B) ж?не 2H2O=O2+4H4e-(?=1?228B) стандартты электродты потенциалдар?атарында. Б?л аномалия аса ма?ызды екі электроды процесстерді?
Тым жо?ары болып кетуіне байланысты- анодты? Материалы оттегі б?ліну процессіне тежеулі?сер етеді.
Ал активті анод жа?дайында б?секелесетін тот?сыздану процестерді? Саны?шке дейін?седі: суды? Оттегі б?лінуімен электрохимиялы? Тоты?сыздануы анионны? Разрядталуы (я?ни оны?
Тоты?сыздануы) ж?не анод металыны? Тоты?сыздануы (металды? Еруі деп те атайды).
Б?л м?мкін болатын процесстерден тек энергетикасы жа?ынан е? Пайдалысы?ана ж?реді. Егер анод металы стандартты? Потенциалдар?атарында бас?а екі электрохимиялы? Ж?йелерден ертерек орналас?ан болса металды?
Еруі бай?алады. Кері жа?дайда оттегіні? Б?лінуі немесе анионны?
Разрядталуы ж?реді. Сулы ерітінділерді? Бірнеше типтік жа?дайларын?арастырайы?
CuCl2 ерітіндісіні? Инердті анодпен электролизі.?ола керну?атарында сутектен кейін орналас?ан; сонды?тан катодта Cu2+ иондарыны? Разрядталуы ж?не металды??оланы? Б?лінуі ж?реді. Анодта хлорид-иондар разрядталады.?ола хлориді (ІІ) ерітіндісіні? Электролиздік с?лбасы.
CuCl2 Катод?Cu2+2Cl-?Анод Cu22e-=Cu2Cl-=2Cl+2e- 2Cl=Cl2 K2SO4 ерітіндісіні? Инертті анодпен электролизі. Калий кернеу?атарында сутегіден біршама ерте орналас?анды?тан катодта сутегіні? Б?лінуі ж?не ОН- жиналуы болады. Анодта оттегіні?
Б?лінуі ж?не Н+ иондарыны? Жиналуы ж?реді. Сонымен?атар катодты ке?істікке К+иондары жиналады ал анодтікіне- SO42 иондары. Сол ар?ылы ерітінді барлы? Жа?ынан электрбейтарапты болып?алады. Алайда катоды ке?істікте сілті жиналады ал анодта-?ыш?ыл.
Калий сульфаты ерітіндісіні? С?лбасы: 2K2SO4 Катод?4K+2SO42-?Анод 4K+2SO42- 4H2O+4e-=4OH-+4H2H2O=4H2O+4e- KOH4H=2H22O=O2H2SO4 NiSO4 ерітіндісіні? Никельді анодпен электролизі. Стандартты потенциалы (-0 250B) -0 41Bден кішкене арты?; сонды?тан NiSO4 бейтарап ерітіндісіні? Электролизі кезінде катодта негізінен Ni2+ иондарыны? Разрядтары ж?не металды? Б?лінуі ж?реді.
Анодта кері ба?ытта процесс ж?реді – металды? Тоты?сыздпнуы никельді? Потенциалы суды? Тоты?сыздану потенциалынан?лде?айда аз. Сол ар?ылы берілген жа?дайда электролиз анод металыны?
Еруі мен оны? Катода б?лінуіне?келіп со?ады. Никель сульфаты ерітіндісіні?
Электролиз с?лбасы: NiSO4 Катод?Ni2+SO42?Анод SO42- Ni22e-=Ni Ni=Ni22e- Б?л процесс никельді? Тазартылуы кезінде?олданылады. 3.Электролиз негізінде жататын Фарадей за?дары. Бірінші за?ы.
«Электр тогыны? Электролит ерітіндісі ар?ылы?ькендегі электродта б?лінетін зат массасы электр к?леміне тура пропорционалды болады».?m=kэQ М?нда?ы?m-реакция?а т?скен затты? М?лшері; Q- электр м?лшері; kэ- электр м?лшеріні? Бірлігіне?анша зат?сер еткенін к?рсететін пропорционалды? K м?лшері электрохимиялы? Эквивалент деп аталады. K=M/(Naz e ) м?нда?ы z ион валенттілігі; М электродта б?лінген затты?
Тұрақты Ток Электр Тізбегі Реферат
Массасы; Na Авогадро т?ра?тысы e =1 6.10-19 Кл. Екінші за?ы бойынша?ткен электрді? Берілген м?лшерінде реакция?а т?скен заттарды? Массаларыны??атынасы оларды? Эквиваленттеріні??атынасына те?:?m1A1=?m2A22=?m3A3=const Элементті? Эквиваленті сутегіні?
Массасын немесе оттегіні? Жарты атомды? Массасын?осатын немесе алмастыратын химиялы??осылыстарда 1 атом массасыны? C12болатын элемент б?лшегі массасы?атынасына те? Эквивалент» т?сінігі?осылыстар?а?олданылады. Эквиваленті сан бойынша оны?
Негізіне б?лінуін айтамыз (сутегі иондарыны? Саны) негізді? Массасыны??ыш?ылды?ына б?лінуін (бейорганикалы? Негіздерде- гидроксильді топтарды?
Санына) т?зды? Эквиваленті- оны? Катиондар немесе аниондар зарядтарыны??осындысына?атынасы болып табылады. Электролиз процессіне?сер ететін факторлар.
Электролиз эффектілігін келесі факторлар?атарымен ба?а береді: ток к?ші кернеу ток ты?ызды?ы ток к?зіні? П?Кі ток шы?ыны зат бойынша шы?ыны электрэнергияны? П?Кі алын?ан?німні? Бірлігіне кетірілген электр энергиясыны? Электролизердегі ток к?ші мен кернеулік оны??німділігін сипаттайды. Электролизер ар?ылы?тетін ток к?ші не??рлым к?п болса берілген электролизерді?
Эксплуотациясы кезінде соншалы?ты к?п?нім алу?а болады. Жа?ында?уатты электролизерлерді? Жасалу тенденциялары бай?алуда. Олар онда?ан ж?не ж?здеген мы? Амперге санал?ан (хлор алюминий ж?не т.б.?німдері) электролизердегі кернеу бірнеше??рамдастардан т?рады: U=ea-ek+?ea+?ek+eэл.-eдиафр.+еконт. М?нда?ы U- жарлы?та?ы жалпы кернеу; ea ж?не ek – анодты ж?не катодты реакцияларды?
Тепе те?дік потенциалдары; eэл. Ж?не eдиафр – электролит ж?не диаграммада?ы кернеуді? Кемуі; еконт.- байланыста?ы кернеуді? Ea-ek?осындысы ыдыруды? Кернеуі деп аталады.
Б?л?лшем электролизге кеткен заттарды? Ішкі энергиясыны??згеруіне?шырайтын электроэнергияны?
М?лшерін к?рсетеді. Электролиз кезінде поляризация ж?не осмикалы? Кернеу балансыны? К?йі м?лшерінен жарлы?та?ы кернеулер кемуге тырысады. Ыдырау кернеуі?сер етуші затты? Таби?атына шарттал?ан сонды?тан?згере алмайды.?ек мен?еа м?ндері араластыру электролит температурасын арттыру электрод бетіні? К?йін?згертуі ж?не бір?атар факторларды??серінен электродта?тетін электрохимиялы?
Т?ріне байланысты?згере алады. R=?ls теідеуі ар?ылы берілген электролиттегі кернеуді? Кемуін (м?нда?ы?- электролитті? Шекті тежеуі; Ом.см l-электродтарды? Арасында?ы ара?ашы?ты? См (диаграмманы есептемегенде); S- электр тогы?тетін электролитті? Ауданы см2 ол электродтарды?
Жылжытылуы ерітіндіге электр терістігі мол?осылыстарды?осу температураны? Арттыру ар?ылы кішірейтілуі м?мкін. Егер электролиз газ б?лінумен?атар ж?рсе жо?арыда к?рсетілген те?деу?р?ашан кернеуді? Электролитте кемуіне с?йкес болмайды. Мазм?ны электродта?ы газ к?піршіктері электролитті? Активті?имасын S азайтады ж?не токты?
Бірінші электродтан екіншісіне дейінгі жолды?зартады. Б?л??былыс газдытолтырылу деп аталады оны берілген моменттегі к?піршікті?
Алып жат?ан к?леміні? Жалпы электролиттік жарлы?ты?
К?леміне?атынасын айту?а болады. Электр?ткізгіштігіне?серін келесі те?дік ар?ылы аны?тау?а болады:???=1-1.78?+?2 м?нда?ы? Жалпы ж?не газдытолтырыл?ан электролитті? Шекті кедергісі;?- газдытолтырылу.? М?лшері температураны? Арттыруымен сонымен?атар жарлы?тан газдарды еркін жоятынын?амтамасыз ететін арнайы электродтарды???рыл?ысы ар?ылы азайту?а болады. Диафрагмада?ы кернеуді?
Электр Тізбектері Реферат
Кемуі диафрагманы? Электролиздегі р?лі жайлы с?ра?ты шешу кезінде аны?талды.
Байланыстарда?ы кернеулерді? Т?мендеуі жайлы айтатын болса? Б?л м?лшер байланыстарды?
Дамы?анды?ынан?серлесуші беттерді? Тазалы?ынан т?уелді. К?птеген шешімдері бар. Пайдалану?сер коэффициенті депыдырау кернеуіні? Жалпы кернеуге?атынасын айтамыз: hкерн= (ea-ek)U ток ты?ызды?ы деп электролит ар?ылы?тетін токты? Электрод бетіні? М?лшеріне?атынасын айтамыз; Асм2 (дм2 м2).?ндірісте токтарды??рт?рлі ты?ызды?тарымен ж?мыс істейді- бірнеше ж?з.