CELULA DE ELECTROLIZĂ: este formată prin asocierea a doi electrozi, iar trecerea curentului electric se datorează aplicării unei tensiuni electrice ex

Documente similare
Microsoft PowerPoint - 3.ppt [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - 5_.ppt

Microsoft Word - F.Paladi_TD_manual.doc

Microsoft Word - N_ND.02_Capitol.doc

Microsoft Word - acasa_Reteua de difractie.doc

Slide 1

NU ESTE TERMINATĂ

Slide 1

Microsoft PowerPoint - p1_PowerVLSI.ppt

METODE NUMERICE PENTRU ECUAŢII DIFERENŢIALE

MATEMATICĂ... 2 FIZICĂ ŞI FUNDAMENTE DE INGINERIE ELECTRICĂ... 6 UNITĂŢI DE MĂSURĂ ÎN S.I CHIMIE ANORGANICĂ CHIMIE FIZICA CHIMIE OR

Inteligență artificială Laboratorul 5 Normalizarea datelor. Mașini cu vectori suport (SVM) 1. Normalizarea datelor Metode obișnuite de preprocesare a

Laborator 2

Prelucrarea Datelor cu Caracter Personal de către OSIM Toate datele cu caracter personal colectate de Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci (OSIM)

Microsoft Word - L07_TEFO_FILTRUL_KALMAN.doc

ALGORITHMICS

Microsoft Word - F.Paladi_TD_manual.doc

Microsoft Word CursAppAnNum08

I. Proiectii financiare si indicatori financiari (Anexele B pentru persoanele juridice si Anexele C pentrupersoanele fizice autorizate, intreprinderi

Subiecte

INFLPR

UNIVERSITATEA "POLITEHNICA" DIN BUCUREŞTI

Microsoft Word - C05_Traductoare de deplasare de tip transformator

Microsoft Word - Anexa 5A Precizarea ipotezelor care au stat la baza proiectiilor finaciare

Microsoft Word _ISABEL_GA

Microsoft Word - L8

Evaluarea şi sumarizarea automată a conversaţiilor chat

Globalizarea şi mondoeconomia

PowerPoint Presentation

MULTIMETRU DIGITAL AX-585 INSTRUCŢIUNI DE UTILIZARE

Lucrare de laborator CHIMIE 2 : Determinarea ph-ului. LUCRARE DE LABORATOR NR. 1 DETERMINAREA ph-ului NUMELE STUDENTULUI/ANUL/GRUPA DATA EFECTUĂRII ph

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Subiecte pentru Faza naţională a Olimpiadelor la disciplinele din aria curriculară Tehnologii 30 APRIL

Investeşte în oameni ! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – Axa prioritară nr. 1 „

E_d_chimie_anorganica_2019_bar_model_LRO

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA FACULTATEA DE FIZICA CONCURSUL NAȚIONAL DE FIZICĂ CONSTANTIN SĂLCEANU 30 MARTIE 2019 Sunt obligatorii toate subiec

5

Slide 1

Microsoft Word - declatie avere 2013.doc

Redresoare comandate.doc

MINISTERUL NVźÅMÂNTULUI Program TEMPUS JEP 3801 SCIENCES DE L'EAU ET ENVIRONNEMENT METODE NUMERICE N HIDROGEOLOGIE Serie coordonatå de: Jean Pierre C

E_d_fizica_teoretic_vocational_2019_bar_model_LRO_2

PowerPoint Presentation

MULTIMETRU DIGITAL CU SCHIMBARE AUTOMATĂ A DOMENIULUI AX201 INSTRUCŢIUNI DE UTILIZARE

Microsoft Word - manual civic ro.doc

Microsoft PowerPoint - Proiectare generala

Laboratorul numărul 8 Motorul de curent continuu cu excitație mixtă Motorul de curent continuu cu excitație mixtă prezintă două înfășurări distincte p

Microsoft Word - declaraţii de avere 2015.doc

Concentrat de chimie - Clasa 5 - (Altfel)

PowerPoint-Präsentation

Microsoft Word - Ghid Met prelev.doc

LICEUL DE CREATIVITATE ŞI INVENTICĂ PROMETEU-PRIM CONCURSUL DE CHIMIE ichemist Ediția a V-a, 17 noiembrie 2018 CODUL lucrării: Clasa a IX-a Timp de lu

Instruc iuni de instalare ºi între inere pentru tehnicieni Echipament cu condensare pe gaze CERAPURMAXX O ZBR 65-1 A 23 ZBR 90-1 A 2

MECANICA FLUIDELOR

BRD Media G ROMGAZ Societatea Naţională de Gaze NaturaLe Romgaz S.A. - - România 1 7 MAI. 219 INTRARE11ERE RAPORT CURENT Conform Legii nr. 24/2017 pri

Microsoft Word - DIN-Cap.5.3.doc

Brosura Lindab Rezidentiale.cdr

ep0264

Aminoacizi Aminoacizii sunt compuși organici naturali cu funcțiune mixtă, ce conțin în molecula lor grupări amino și grupări carboxil. Denumirea amino

Microsoft Word - Tsakiris Cristian - MECANICA FLUIDELOR

Transformata Laplace

Microsoft PowerPoint - INDEXWATCH

Nr 33, Q Cuprinsul editiei: I. Rolul zambetului de volatilitate al aurului in determinarea pozitiei pietei II. Evolutii ale pretului aurului in

Microsoft Word - IngineriF_A.DOC

Microsoft Word - soft vogel

Laboratorul numărul 7 Motorul de curent continuu cu excitație serie Motorul de curent continuu cu excitație serie este motorul la care înfășurarea de

PRINCIPALELE REZULTATE OBTINUTE

Electricitate II

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

VI. Achiziția datelor în LabVIEW

gaussx.dvi

ep0027

Microsoft Word - FiltrareaNyquist-rezumat.doc

Un model dinamic de dezvoltare a firmei

Monitorizarea PAC. Cu S.C din IMA

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

SSC-Impartire

Produkt-Datenblatt

E_d_chimie_organica_2019_bar_model_LRO

fu vu ^ p DECLARAŢIE DE AVERE dg pe TlMiŞ N r. j f - S u b s e m n a t a N Ă S T U R A Ş A L I N A, a v â n d f u n c ţ i a d e g r e f i

ESTIMAREA EVOLUŢIEI VALORILOR TERMICE ŞI A PRECIPITAŢIILOR

rft4_2007.qxp

Always leading the pack SEMICONDUCTOR FUNDAMENTAL DL 3155M11R Laborator TIME

ep0007

Microsoft Word - ST96m Rezistor.doc

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Master Radio Comunicaţii PROIECT MICROS

DECLARAŢIE DE AVERE Subsemnata Ganea C. Mioara Daniela având funcţia de Referent Agenţia Naţionala de Integritate, Bucureşti, SECTOR 1 la... CNP, domi

Microsoft Word - cap1p4.doc

MANUAL DE UTILIZARE HOBBY STAR 5 Important : citiţi instrucţiunile cu atenţie pentru a vă familiariza cu aparatul înainte de folosire. Păstrați instru

Microsoft Word - Articol_Cretu Ion [RO].docx

ro 03: ro 02.qxd.qxd

fcic_admitere2017_chimie_organica_ro

PowerPoint Presentation

org SP range.indd

Microsoft Word - DCE - lucrarea 5.doc

ep0091

LICEUL DE CREATIVITATE ŞI INVENTICĂ PROMETEU-PRIM CONCURSUL DE CHIMIE I.Chemist Ediția a IV-a, 18 noiembrie 2017 Clasa a XII-a Problema nr. 1- O probl

Microsoft Word - L5.1 - Regulatoare bi si tripozitionale.doc

BAZELE ELECTRONICII LUCRĂRI PRACTICE

Transcriere:

II.. CELULA ELECTOCHIMICĂ: reprezntă sstemul format prn cuplarea a electroz, contactul între e realzâdu-se prn ntermedul conductorlor de ordnul II (soluţlor). În funcţe de cauza care determnă trecerea curentulu electrc se clasfcă în două categor: - Celula de electrolză - Elementul galvanc a) CELULA DE ELECTOLIZĂ: este formată prn asocerea a do electroz, ar trecerea curentulu electrc se datorează aplcăr une tensun electrce exteroare. Celula de electrolză transformă energa electrcă în energe chmcă. Exemplu: Două plăcuţe de platnă ntroduse într-o soluţe apoasă de clorură de cupru CuCl. Celula de electrolză se reprezntă prntr-un lanţ electrochmc, în care se ndcă toate fazele aflate în contact: Pt / CuCl (aq) / Pt Celula de electrolză. La aplcarea între ce do electroz a une tensun contnue de la sursa S, prn ampermetrul A se va observa trecerea unu curent cu sensul de la polul poztv la cel negatv. Prn soluţa de CuCl curentul va f transportat de on de Cu + ş Cl -. Ion Cu + se deplasează spre electrodul legat la borna ( ) a surse de tensune unde acceptă electron, reducându-se. Electrodul legat la borna ( ) a surse este catodul, pe el are loc o reacţe de reducere. Ion Cl - se deplasează spre electrodul legat la borna (+) a surse de tensune unde cedează electron, oxdându-se. Electrodul legat la borna (+) a surse este anodul, pe el are loc o reacţe de oxdare. eacţle prmare care au loc la electroz sunt : A(+) Cl Cl + e C( ) Cu + + e Cu eacţle secundare : - dmerzarea atomlor de clor (formarea molecule de Cl ): Cl + Cl Cl - ncluderea atomlor de cupru în reţeaua crstalnă a catodulu.

Prn însumarea reacţlor care au loc la trecerea curentulu electrc se obţne reacţa globală de celulă: Cu + + Cl Cu + Cl b) ELEMENTUL GALVANIC este format dn do electroz care, atunc când sunt scurtcrcutaţ prntr-o rezstenţă electrcă, permt trecerea unu curent electrc prn crcutul exteror, fără acţunea une surse exteroare de tensune. Generarea curentulu are loc ca urmare a desfăşurăr spontane a reacţlor la ce electroz, dec elementul galvanc transformă energa chmcă în energe electrcă. Exemplu: pla VOLTA, alcătută dntr-o plăcuţă de Zn ş o plăcuţă de Cu ntroduse într-o soluţe de H SO 4. Lanţul electrochmc: Zn / H SO 4 (aq) / Cu Elementul galvanc (pla Volta). La scurtcrcutarea celor do electroz prn rezstenţa, pe electrodul de znc va avea loc reacţa spontană de dzolvare a znculu metalc: A( ): Zn Zn + + e Dec, electrodul de znc este anodul elementulu galvanc, ar polartatea sa va f negatvă întrucât, în urma desfăşurăr reacţe de electrod, metalul rămâne cu un exces de electron. Pe electrodul de Cu are loc un proces de reducere, ş anume degajarea hdrogenulu: C(+): H + + e H Electrodul de Cu este catodul elementulu galvanc, cu polartate poztvă. eacţa globală de celulă se obţne prn însumarea reacţlor de electrod: H + + Zn Zn + + H

II.3. Legle electrolze: - au fost formulate de Faraday în 834 ş exprmă dependenţa dntre canttatea de substanţă formată la electroz ş canttatea de electrctate ce traversează celula de electrolză. Legea I: masa de substanţă formată sau transformată la electroz este proporţonală cu canttatea de electrctate trecută prn celula de electrolză: m = k Q unde: m masa de substanţă, g Q canttatea de electrctate, C k echvalentul electrochmc, în g/c La curent constant: Q = I t m = k I t Legea II: masele de substanţă care se formează sau se transformă la electroz, la trecerea aceleaş canttăţ de electrctate, sunt proporţonale cu echvalenţ lor chmc: m E m m = =... = E E n n elaţa de calcul ce exprmă legle electrolze este: A m = Q zf sau A m = I z t F A = masa atomcă sau moleculară, g/mol; z = numărul de electron mplcaţ în reacţa de electrod; F = numărul lu Faraday, 96500 C/mol. Pentru a explca abaterle de la legea electrolze s-a ntrodus noţunea de randament de curent. andamentul de curent reprezntă raportul dntre canttatea de electrctate teoretc necesară Q t ş canttatea de electrctate practc folostă Q P pentru a obţne pe electrod aceeaş canttate de substanţă: Q = Q t η Deoarece Q t < Q P η = 0 p andamentul de curent se ma poate exprma ş ca raportul dntre canttatea de substanţă practc obţnută ş canttatea de substanţă ce s-ar obţne teoretc la trecerea aceleeaş canttăţ de electrctate m p η = Deoarece m p < m t η = 0 m II.4. Aplcaţle leglor electrolze. Legle electrolze sunt aplcate la determnarea canttăţ de electrctate care traversează un crcut electrc prn măsurarea canttăţ de substanţă care reacţonează sau se formează la electroz. Pentru măsurarea canttăţ de electrctate se folosesc dspoztve numte coulometre. Acestea sunt de fapt celule de electrolză ce îndeplnesc următoarele condţ:

- pe electrod nu au loc reacţ secundare, adcă η = 00 %; - canttatea de substanţă poate f măsurată prntr-o metodă smplă ş precsă; - determnărle sunt reproductble. Coulometrul de cupru este un coulometru gravmetrc, deoarece canttatea de cupru depusă pe catod se determnă prn cântărre. Este alcătut dntr-un vas în care se ntroduc plăcuţe groase de cupru cu rol de anod ş o plăcuţă subţre de cupru cu rol de catod, aşezată smetrc între ce anoz. Soluţa de electrolt folostă are următoarea compozţe: - CuSO 4 5H O 5-50 g L - - H SO 4 50 g L - - Alcool etlc 50 g L - eacţ de electrod: A(+): Cu Cu + + e C( ): Cu + + e Cu Coulometrul de cupru. Pentru că nu au loc reacţ secundare compozţa soluţe de electrolt nu se schmbă. Prn cântărrea catodulu înante ş după electrolză se determnă masa de cupru depusă, dn care, pe baza leglor electrolze, se calculează canttatea de electrctate care a trecut prn crcut. II.5. Aplcaţ numerce:. Pe catodul unu coulometru de cupru s-au depus 0,079 g Cu în tmp de 0 mnute. Să se calculeze: a) curentul la care s-a efectuat electrolza, admţând că acesta s-a menţnut constant în tmpul electrolze. b) canttatea de electrctate care a traversat crcutul. Se cunoaşte: A Cu = 63,5 g/mol ş F = 96500 C/mol. ezolvare eacţa de depunere a cuprulu are loc la catod: C( ): Cu + + e Cu Conform reacţe, numărul de electron mplcaţ este z =

ACu m z F a) mcu = I t I = Cu z F ACu t 0,079 96500 I = = 0,4 I = 0,4 A 63,5 0 60 b) Q = I t Q = 0,4 600 = 40 C Q = 40 C. La electrolza une soluţ apoase de clorura de nchel la catod are loc depunerea nchelulu. Se dă A N = 59 g/mol ş F = 96500 C/mol. Calculaţ: a) Tmpul după care pe catod se depune o canttate de 0,59 g N, dacă electrolza se efectuează la un curent constant de A. b) Canttatea de electrctate care a trecut prn celula de electrolză. ezolvare eacţa de depunere a nchelulu are loc la catod: C( ): N + + e N Conform reacţe, numărul de electron mplcaţ este z = AN mn z F a) mn = I t t = z F AN I 0,59 96500 t = = 965 t = 965 secunde 59 b) Q = I t Q = 965 = 930 C Q = 930 C III. CONDUCTANTA SOLUŢIILO DE ELECTOLIŢI Conductanţa electrcă este o propretate mportantă a soluţlor de electrolţ, ce caracterzează uşurnţa cu care aceste med sunt traversate de sarcnle electrce. Conductanţa soluţlor de electrolţ este ma complexă decât conductanţa metalelor deoarece, purtător de sarcn electrce sunt on, care au propretăţ ce dferă de la o spece la alta. În plus, trecerea curentulu electrc prn soluţ este legată de un mportant transport de substanţă, deoarece masa onlor este mult ma mare decât masa electronlor - purtător de sarcn electrce în conductor de ordnul I. ezstenţa electrcă a unu conductor este dată de relaţa: l = ρ S unde: = rezstenţa, Ω; ρ = rezstenţa specfcă (rezstvtate), Ω m; l = lungmea conductorulu, m; S = secţunea conductorulu, m. Inversa rezstenţe se numeşte conductanţă. Se notează cu /. Untatea de măsură în SI este Ω - sau S (semens).

[/] = Ω - = S Inversa rezstenţe specfce se numeşte conductanţa specfcă (conductvtate) notată cu κ. = = κ ρ l S Prn defnţe, conductanţa specfcă reprezntă conductanţa unu conductor cu lungmea l = m ş secţunea S = m. Untatea de măsură este: [κ] SI = Ω - m - = S m - III.. Determnarea expermentală a conductanţe specfce a soluţlor de electrolţ Metodele expermentale de determnare a conductanţe soluţlor se rezumă practc la măsurarea rezstenţe lor. În acest scop se folosesc conductometre electronce. Pentru măsurarea une rezstenţe necunoscute se poate folos puntea WHEATSTONE, formată dn rezstenţa necunoscută x ş rezstenţele varable, ş 3. Puntea WHEATSTONE. Capetele A ş B ale punţ sunt legate la o sursă de tensune contnuă S, ar C ş D sunt legate prn galvanometrul G. Echlbrarea punţ se face prn modfcarea rezstenţelor,, 3, sau numa a unea dntre ele. La echlbru, curentul care trece prn galvanometru este nul. În această stuaţe, curentul I care ntră în nodulul A se dvde în curentul I x ş curentul I. Curentul care trece prn rezstenţa 3 este egal cu I, deoarece curentul care trece prn galvanometru este nul. Aplcând legea a II-a a lu Krchhoff pentru crcutele ADC ş DBC se obţne: I x I x x I = I 3 = 0 0 Cunoscând că I x = I ş I = I 3 rezultă că X = 3 Această metodă nu poate f folostă pentru măsurarea rezstenţe soluţlor, deoarece înlocund rezstenţa x cu o celulă de electrolză, la trecerea curentulu se produc modfcăr ale concentraţe soluţe, dec ş modfcarea conductanţe.

Pentru măsurarea conductanţe soluţlor este oblgatore folosrea une tensun alternatve de frecvenţă mare (zec până la m de Hz). Prn înlocurea surse de tensune contnuă în puntea Wheatstone cu o sursă de tensune alternatvă se obţne puntea KOHLAUSCH, folostă pentru măsurarea rezstenţe (conductanţe) soluţlor. Puntea KOHLAUSCH. Semnalul alternatv folost este de obce snusodal, cu alternanţe smetrce. Tensunea alternatvă. Prn folosrea une tensun alternatve, reacţa care are loc într-o semperoadă este exact nversa reacţa care are loc în semperoada precedentă. Astfel concentraţa electroltulu se menţne constantă. Celulele de electrolză foloste pentru măsurarea conductanţe soluţlor se numesc celule de conductanţă, ar aparatele de măsură utlzate se numesc conductometre electronce. Cu ajutorul acestora se determnă expermental valoarea conductanţe /, urmată de calculul κ dn relaţa: = = κ ρ l S În această relaţe raportul l/s se numeşte constanta celule de conductanţă ş se notează cu C.

κ = l S = C C se determnă expermental măsurând conductanţa une soluţ etalon pentru care conductanţa specfcă este cunoscută. Drept etalon se folosesc soluţ de KCl de dferte concentraţ pentru care valorle κ sunt tabelate. ( κ ) C = (/ ) KCl KCl III.. Factor care nfluenţează conductanţa specfcă Pentru a deduce factor care nfluenţează conductanţa specfcă, se consderă relaţa: κ = F z c u Conform aceste relaţ, conductanţa specfcă este nfluenţată concentraţa onlor dn soluţe, mobltatea onlor ş toate mărmle care nfluenţează aceşt factor. III... Influenţa concentraţe Influenţa concentraţe asupra conductanţe specfce. a) Pentru electrolţ tar (H SO 4, NaOH) conductanţa specfcă creşte cu creşterea concentraţe, deoarece odată cu concentraţa creşte ş numărul purtătorlor de sarcn electrce dn soluţe. Creşterea conductanţe specfce este însă lmtată, astfel, după atngerea unu maxm ea începe să scadă. Această comportare se poate explca prn faptul că la concentraţ mar dstanţele între on aflaţ în soluţe sunt reduse, dec nteracţunle on-on sunt puternce ş acestea duc la scăderea mobltăţ onlor, dec ş a conductanţe specfce. b) Pentru electrolţ cu solubltate lmtată (KCl) se ajunge la concentraţa de saturaţe înante de atngerea maxmulu conductanţe specfce. c) La electrolţ slab (CH 3 COOH) nfluenţa concentraţe e ma puţn pronunţată. La început se constată o creştere uşoară a conductanţe specfce, ar la concentraţ mar conductanţa specfcă scade.

III... Influenţa temperatur Creşterea temperatur are ca efect scăderea vâscoztăţ soluţe, ceea ce duce la creşterea mobltăţ onlor, dec la creşterea κ. Pe de altă parte, creşterea temperatur duce la ntensfcarea nteracţunlor on-on, ceea ce duce la scăderea mobltăţ, dec scăderea κ. Conductanţa specfcă a une soluţ la o temperatură t, se poate calcula cunoscând κ la o temperatură de refernţă, conform următoare relaţ: t o [ + α( t t ) + ( t t ) ] κ = κ β o o în care: κ t este conductanţa specfcă la temperatura de refernţă, 0 α, β - coefcenţ emprc care depnd de natura electroltulu ş solventulu