ELEKTRINA STRUJA U TENOSTIMA estice na koje su

ELEKTRIČNA STRUJA U TEČNOSTIMA

• Čestice na koje su se usljed elektrolitičke disocijacije raspali molekuli soli, baza i kiselina, se na elektrodama izdvajaju kao neutralne čestice. Proces izdvajanja sastojaka iz elektrolita, kao rezultat proticanja električne struje kroz njih, naziva se elektroliza. • Elektrolizom vode na pozitivnoj elektrodi se izdvajaju mjehurići kiseonika, a na negativnoj elektrodi mjehurići vodonika. ELEKTROLIZA

• Jačina struje u elektrolitu zavisi od koncentracije jona no, njihovog naelektrisanja q, pokretljivosti pozitivnih i negativnih jona: u+ i u- , jačine električnog polja E izmedju elektroda i površine elektroda S , a izračunava se primjenom formule: I=noq(u+ + u-)ES • Pokretljivost jona jednak je brojno brzini njihovog usmjerenog kretanja, do kojeg dolazi pod uticajem električnog polja. Omov zakon važi samo do odredjene vrijednosti jačine električnog polja u elektrolitu, koja se naziva granična vrijednost. • Provodljivost elektrolita odredjena je formulom o=noq(u+ + u-), ali zavisi i od temperature. Povećavanjem temperature povećava se i pokretljivost jona, a time se povećava i provodljivost elektrolita.

FARADEJEVI ZAKONI ELEKTROLIZE Faradej je jedan od najvećih eksperimentalnih fizičara. Neka od njegovih velikih otkrića su elektromotori, generatori, transformatori, dinamo-mašine i zakoni elektrolize.

• Prvi Faradejev zakon daje vezu između mase supstance izdvojene pri elektrolizi i količine naelektrisanja koja protekne kroz elektrolit. • m=k*q • Masa supstance koja se izdvoji na svakoj elektrodi pri elektrolizi srazmjerna je količini naelektrisanja koja za to vrijeme prođe kroz elektrolit. • Konstanta srazmernjosti k naziva se elektrohemijski ekvivalent. • k=m/q • Elektrohemijski ekvivalent neke supstance brojno je jednak masi te supstance koja se nataloži na elektrodi, kada kroz rastvor protekne jedinična količina naelektrisanja. • Jedinica za mjerenje elektrohemijskog ekvivalenta je: • [k]=Kg/C kilogram po kulonu • Ako kroz elektrolit protiče električna struja stalne jačine (I=const), količina naelektrisanja može da se zamjeni proizvodom jačine električne struje i vremena njenog proticanja (q=I*t). • m=k*I*t • Masa supstance koja se izdvoji na svakoj elektrodi pri elektrolizi srazmjerna je jačini električne struje koja protiče kroz elektrolit i vremenu njenog proticanja.

• Drugi Faradejev zakon povezuje elektrohemijski ekvivalent supstance i njen hemijski ekvivalent (koji predstavlja odnos molarne mase i valence). • k=1/F * M/z • M – molarna masa jona • z – valenca • M/z- hemijski ekvivalent • F – konstanta (Faradejev broj) • F=96500 C/mol • Faradejev broj – brojno jednak količini naelektrisanja kojom se iz elektrolita izdvoji količina supstance od jednog mola. • pošto je: m=k*q • m=1/F * M/z * q

Neki rezultati mjesenja mase m, koja se izdvoji na elektrodi u različitim elektrolitima pri polasku struja iste jačine dati su u tabeli. Hemijski element Atomska masa, A(g/mol) Valenca elementa, w Masa izdvojena na elektrodi m(g) H 1, 008 1 1 Cl 35, 5 1 35 Ag 107, 868 1 108 Cu 63, 5 2 32 Očigledno, masa izdvojena na elektrodi odredjena je količnikom atomske mase A i valence w. Faradej je utvrdio da se kroz bilo koji elektrolit prenese količina naelektrisanja 96500 C, dok se na elektrodi izdvoji masa, koja je jednako brojna količniku atomske mase i valence. Pošto je ta količina naelektrisanja ista za bilo koji elektrolit, uvedena je konstanta koja se naziva faradej: F=96500 C / mol

• Elektroliza – izdvajanje elemenata iz elektrolita pri proticanju električne struje. • Galvanostegija – proces prevlačenja površine nekog metala tankim slojem nekog drugog metala (plemenitog) pomoću elektrolize. Ovaj proces je poznat kao hromiranje, posrebrivanje, pozlaćivanje, niklovanje, cinkovanje… Time se vrši zaštita predmeta. • Predmet koji se prevlači metalom, najprije treba da se dobro očisti i zatim uroni u rastvor soli metala koji treba nanijeti. Predmet se povezuje sa negativnim polom električnog izvora – predstavlja katodu. Za anodu se uzima ploča metala koji se nanosi. Da bi sloj bio ravnomjerno nanjet obično se kao anoda koriste dvije ploče (između kojih se nalazi katoda).