تبلیغات

تبلیغات متنی

محبوبترینها

بارش‌های سیل‌آسا در راه است! آیا خانه شما آماده است؟

قیمت انواع دستگاه تصفیه آب خانگی در ایران

نمایش جنگ دینامیت شو در تهران [از بیوگرافی میلاد صالح پور تا خرید بلیط]

9 روش جرم‌ گیری ماشین لباسشویی سامسونگ برای از بین بردن بوی بد

ساندویچ پانل: بهترین گزینه برای ساخت و ساز سریع

خرید بیمه، استعلام و مقایسه انواع بیمه درمان ✅?

پروازهای مشهد به دبی چه زمانی ارزان می‌شوند؟

تجربه غذاهای فرانسوی در قلب پاریس بهترین رستوران‌ها و کافه‌ها

دلایل زنگ زدن فلزات و روش های جلوگیری از آن

خرید بلیط چارتر هواپیمایی ماهان _ ماهان گشت

آمار وبسایت

تعداد کل بازدیدها : 1836453206

حفاظت كاتدي

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: منبع : راسخون

بطور کلی ، فلزات سه دسته.اند. یک دسته ، آنهایی که مثلا طلا و پلاتین ، در مجاورت هوا اکسید نمی.شوند و نیازی به محافظت ندارند.
دسته دوم ، آنهایی که وقتی در مجاورت هوا قرار می.گیرند، اتمهای سطحشان اکسید می.شوند، ولی اکسید آنها مقاوم است و چسبیده به فلز باقی می.ماند و خود لایه محافظی برای فلز می.شود. این گونه فلزات هم نیازی به محافظت ندارند. مثل Zn ، Al ، CO ، Ni ، Sn ، Cr و نظیر آنها.
دسته سوم فلزاتی که وقتی سطح آنها در مجاورت هوا اکسید می.گردد، اکسید آنها متخلخل است و به فلز نمی.چسبد و از بدنه فلز کنده می.شود که فلز به تدریج فاسد شده ، از بین می.رود؛ مثل آهن. اینگونه فلزات را به روشهای متفاوت از زنگ زدن محافظت می.نمایند، روشهایی مثل رنگ زدن ، زدن ضد زنگ ، چرب کردن سطح فلز بوسیله یک ماده روغنی مانند گریس ، لعاب دادن ، آب فلز کاری و حفاظت کاتدی.
اصول حفاظت کاتدی

عملیات گالوانیزاسیون ، از روشهای حفاظت کاتدی

در کنار فلز فاسد شدنی ، یک فلز با پتانسیل احیاء کمتر قرار می.دهند تا اگر این دو فلز باهم یک پیل الکتروشیمیایی تشکیل دادند، فلز دارای E احیای بیشتر، در نقش کاتد پیل قرار گیرد و خورده نشود. در این پیل ، فلز دارای E کمتر خورده می.شود و فلز مقابلش را ازخطر زنگ زدن می.رهاند. این طریقه حفاظت را حفاظت کاتدی می.نامند.
امروزه ، بدنه کشتیها ، پایه.های اسکله.ها و لوله.های انتقال نفت و گاز را که در زیر زمین کار می.گذارند، با همین روش حفاظت می.نمایند. مثلا در کنار آهن ، فلز منیزیم قرار می.دهند که منیزیم ، الکترون می.دهد و خورده می.شود.
آب فلز کاری

آب کاری فلزات به دو روش صورت می.گیرد:
گالوانیزاسیون

در این روش ، فلز فاسد شدنی را در مذاب یک فلز فاسد نشدنی فرو می.برند و بیرون می.آورند تا سطح آن از یک لایه فلز فاسد نشدنی پوشیده شود. مثلا ورقه.های نازک آهنی را در مذاب فلز روی فرو می.برند و بیرون می.آورند تا سطح آنها از فلز روی پوشیده شود و به این طریق ورقه.های آهن سفید یا آهن گالوانیزه تهیه می.نمایند که در ساختن لوازمی مثلا لوله بخاری ، کانال کولر ، شیروانی منازل و از این قبیل بکار می.رود. لوله.های آب هم ، آهن سفید هستند.
اگر ورقه.های آهنی را در قلع مذاب بزنیم و بیرون آوریم و سطح آنها را قلع اندود کنیم، حلبی بدست می.آید که از آن در ساختن قوطی مواد غذایی ، نظیر کنسروها استفاده می.گردد.
الکترولیز

در این روش ، فلز آب گیرنده یا فاسد شدنی را بجای کاتد و فلز پوشش دهنده را بجای آند قرار می.دهند و در ظرف الکترولیز ، محلولی از یک نمک فلز آب دهنده (فلز پوشش دهنده) را به عنوان الکترولیت می.ریزند. با برقراری جریان ، اتمهای فلز آب دهنده (فلز پوشش دهنده) به صورت یون مثبت از آند کنده می.شود و از طریق الکترولیت ، بطرف کاتد یا آب گیرنده (فلز مورد آبکاری) رفته ، از آن الکترون می.گیرند و مجددا به صورت فلز در آمده ، بر سطح فلز (مورد آبکاری) می.نشینند و تمامی سطح آن را می.پوشانند.
به عنوان نمونه در آب فلز کاری یک قاشق مسی در نقش کاتد و نقره در نقش آند است. قاشق مسی را به کاتد وصل می.کنیم و الکترولیت می.تواند محلول نیترات نقره باشد. اتمهای نقره به صورت یون

از ورقه نقره.ای جدا شده و بسوی قاشق مسی می.روند. از آن الکترون می.گیرند و به صورت اتم

در آمده بر سطح قاشق می.نشینند.
زیرا با این که در آب ، یون

هم وجود دارد، یونهای

در رقابت با یونهای

برنده می.شوند و به کاتد می.روند. در رقابت میان یونهای

نیز یونهای

برنده شده ، به آند می.روند و الکترون اضافی خود را از دست داده و گاز اکسیژن تولید می.نمایند.

ظرف الکتولیز
تفاوت آهن گالوانیزه و حلبی

اگر سطح آهن سفید خراش بردارد، آهن و روی باهم پیل الکتروشیمیایی تشکیل می.دهند. در این پیل ، روی خرده می.شود، زیرا پتانسیل احیاء روی از پتانسیل احیاء آهن کمتر است. اما اگر سطح حلبی خراش بردارد، قلع و آهن باهم پیل الکتروشیمیایی تشکیل می.دهند. در این پیل ، آهن خورده می.شود، زیرا پتانسیل احیاء قلع از پتانسیل احیاء آهن بیشتر است و آهن در نقش آند پیل عمل می.کند و از بین می.رود که این طریقه زنگ زدن را زنگ زدن الکتروشیمیایی می.نامند.
روئین شدن

باید بدانیم که آهن ، در محیط مرطوب و اکسیژن.دار زنگ می.زند و زنگ تولید شده ، اکسید آهن III آبدار است که فرمول آن را معمولا بصورت

می.نویسند. چون مقدار آب آن در همه موارد یکسان نیست، اغلب موارد آن را به صورت

نشان می.دهند. محیط اسیدی (مثلا هوای دارای

در مجاورت با فلزی که تمایل کمتری برای از دست دادن الکترون دارد، به زنگ زدن یک فلز کمک می.نماید.
روئین شدن یا پاسیو شدن بعضی از فلزات را مربوط به تشکیل لایه.ای از اکسید می.دانند که سطح فلز را می.پوشاند و در اسید حل نمی.شود. در مورد آهن که اکسید مغناطیسی

تشکیل می.دهد، این اکسید در بعضی اسیدها حل نمی.شود.
آند و کاتد

پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می.رود، یک پیل ولتایی یا یک گالوانی نامیده می.شود که از نام آلساندو ولتا و لوئیجی گالوانی ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. در این پیل ، نیم پیلی که در آن واکنش اکسیداسیون صورت می.گیرد، نیم پیل آند و نیم پیلی که در آن واکنش کاهش یا احیا صورت می.گیرد، نیم پیل کاتد نامیده می.شود. در ترسیم یک پیل گالوانی ، نیم پیل آند در سمت چپ و نیم پیل کاتد در سمت راست نمایش داده می.شود.

پیل دانیل

در یک دانیل ، نیم پیل سمت چپ شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم پیل سمت راست شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم پیل توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده.اند. این دیواره از اختلاط مکانیکی محلولها ممانعت می.کند، ولی یونها تحت تأثیر جریان الکتریکی از آن عبور می.کنند. واکنش نیم پیل آند به صورت Zn(s) → Zn2 + (aq)+ 2e و واکنش نیم پیل کاتد به صورت (2e + 2 + Cu(aq) → Cu)s است.
آند

هرگاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونها از الکترود روی به طرف الکترود مس جاری می.شوند. در الکترود روی ، فلز روی اکسید می.شود و به صورت یونهای روی در می.آید. این الکترود ، آند پیل است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب ، پیل را ترک می.کنند.
کاتد

الکترونهای ایجاد شده در آند ، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس می.رسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل می.سازند. مسی که بدین ترتیب تولید می.شود، بر روی الکترود سمت راست می.نشیند. الکترود مس ، کاتد پیل است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) می.شوند و کاهش یا احیا صورت می.گیرد.
علامت آند و کاتد

چون الکترونها در الکترود روی تولید می.شوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته می.شود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر می.کنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف می.شوند، قطب مثبت است.
جهت حرکت آنیونها و کاتیونها

در نخستین نظر ، شگفت آور به نظر می.رسد که آنیونها یعنی یونهایی که بار منفی دارند، باید به طرف آند که الکترود منفی است، سیر کنند و بر عکس کاتیونها که حامل بار مثبت هستند به طرف کاتد که قطب مثبت است، بروند (باید توجه داشت که در داخل پیل حرکت یونها مدار الکتریکی را کامل می.کنند). اما بررسی دقیق واکنشهای الکترودی پاسخ این مساله ظاهرا غیر عادی را بدست می.دهد. در آند ، یونهای روی تولید می.شوند و الکترونها در فلز ، به جای می.مانند. از طرف دیگر ، خنثی بودن الکتریکی محلول همواره باید حفظ شود.
بنابراین در محلول پیرامون الکترود باید به همان قدر بار منفی از آنیونها وجود داشته باشد که بار مثبت از کاتیونها وجود دارد. از این رو یونهای SO-24 به طرف آند می.روند تا اثر یونهای Zn2+ را که تولید می.شوند خنثی کنند. در همان زمان ، یونهای روی از آند دور می.شوند و به طرف کاتد می.روند. در کاتد الکترونها صرف کاهش یونهای 2+Cu و تبدیل آنها به فلز مس می.شوند. در حالی که یونهای 2+Cu بار خود را تخلیه می.کنند، یونهای 2+Cu بیشتری به محوطه پیرامون کاتد می.آیند تا جای یونهای خارج شده را بگیرند. اگر چنین نشود ، یونهای SO2-4 اضافی در اطراف کاتد ایجاد می.شوند.

نقش دیواره متخلخل

دیواره متخلخل را به این منظور اضافه می.کنند که از اختلاط مکانیکی محلول نیم پیلها ممانعت به عمل آورد. بدیهی است که اگر یونهای 2+Cu با الکترود فلز روی تماس پیدا کنند، الکترونها به جای آن که از مدار خارجی بگذرند، مستقیما به یونهای 2+Cu منتقل خواهند شد. وقتی که سلول بطور عادی کار می.کند، انتقال از این مدار کوتاه صورت نمی.گیرد. زیرا یونهای 2+Cu در جهتی حرکت می.کنند که از الکترود روی دور شوند.
پتانسیل احیا و نقش آن در تعیین آند و کاتد

در مقایسه پتانسیل احیا دو عنصر ، عنصری که پتانسیل احیای بالاتری دارد، به عنوان کاتد و عنصری که پتانسیل احیای پایین تری دارد، به عنوان آند پیل در نظر گرفته می.شود. در پیل دانیل نیز ، چون روی پتانسیل احیای پایین تری در مقایسه با فلز مس دارد، به عنوان آند و مس به عنوان کاتد و عنصر احیا شونده بکار رفته است.
چگونگی نمایش آند و کاتد در یک پیل

اگر در پیل دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن پیل را با نمادگذاری زیر نشان می.دهیم:
(Zn(s)│Zn2 + (1M)│Cu2 + (1M)│Cu)s
که در آن ، خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان می.دهند. بنابر قرار داد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر می.نویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند با آنها برخورد می.کینم، میان آنها قرار می.دهیم.
آنیون و کاتیون
دید کلی

نیروی پیش برنده یک واکنش یونی ، جاذبه الکتروستاتیکی متقابل یون.های ناهمنام است. این جاذبه باعث آزاد شدن انرژی شبکه می.شود. انرژی شبکه، عامل مهمی در تعیین تعداد بار منفی یا مثبتی است که اتم.ها به هنگام تشکیل یک بلور یونی می.پذیرند.
نامگذاری ترکیبات یونی

نامگذاری ترکیبات یونی بر قواعدی چند استوار است. ابتدا از کاتیون (یون مثبت) ترکیب نام برده می.شود و آنیون (یون منفی) پس از آن ذکر می.شود.
کاتیون

بیشتر کاتیون ها ، یونهای تک اتمی.اند که توسط فلزات بوجود می.آیند. اگر فلز تنها یک نوع کاتیون ایجاد کند، نام یون ، همانند فلز مربوط است. +Na یون سدیم است. یعنی فلز سدیمی که ابتدا بصورت گازی در آمده است و از سدیم یک الکترون با اعمال انرژی یونش گرفته شده است. 2+Mg یون منیزیم است. 3+Al ، یون آلومینیوم است.
برخی از فلزات بیش از یک نوع کاتیون بوجود می.آورند. در اینگونه موارد ، با نشان دادن تعداد بار کاتیونها در نامشان آنها را متمایز می.کنیم. بار این نوع کاتیونها بصورت ارقام لاتین بعد از نام فارسی عنصر قرار داده می.شود. +Cu ، یون مس (I) و 2+Cu ، یون مس (II) است. در روشی قدیمی.تر برای متمایز کردن دو نوع یون بوجود آمده از یک فلز ، پسوندی به نام فلز افزوده می.شود. در این روش ، هرگاه نماد فلزی از لاتین مشتق شده باشد، از نام لاتین فلز استفاده می.شود.
پسوند "- و" برای یون دارای بار مثبت کمتر و پسوند "- یک" برای یون با بار مثبت بیشتر مورد استفاده قرار می.گیرد. +Cu ، یون کوپرو و 2+Cu یون کوپریک است. +Fe ، یون فرو و 2+Fe یون فریک است.
توجه کنید که در روش بالا تعداد بارها بروشنی بیان نمی.شود و نیز این روش برای فلزاتی که بیش از دو نوع کاتیون تولید می.کنند، قابل استفاده نیست.
آنیون

آنیون های تک.اتمی از اتم فلزات به وجود می.آیند. نام آنها از طریق حذف بخش آخر نام عنصر و افزودن پسوند "- ید" به باقیمانده به دست می.آید. -Cl یون کلرید است. 2-O ، یون اکسید است. 3-N یون نیترید است. اما ، تمام آنیونهایی که نامشان به "ید" ختم می.شود تک اتمی نیستند. بلکه معدودی آنیونهای چند اتمی نیز نامشان با این پسوند ختم می.شود. مثلا -CN یون سیانید است. -OH یون هیدروکسید است. 2-O2 یون پروکسید است.
آنیونهای چند اتمی بسیاری شناخته شده.اند. بعنوان مثال 2-O2 یون پراکسید ، Cr2O7-2 یون کرومات ، SO3-2 یون سولفیت و 3-AsO4 یون آرسنات است.
یون چند اتمی

این یون ، یونی است که از چند اتم که با یکدگیر پیوند کووالانسی دارند، بوجود می.آید. کایتونهای چند اتمی معدودند و دو نوع نمونه متداول عبارت اند از :
• +NH4 یون آمونیوم و 2+Hg2 یون جیوه (I) یا یون مرکورو.
• یون 2+Hg2 یون جیوه I نامیده شده است. زیرا می.توان آن را متشکل از دو یون +Hg (که با یکدیگر پیوند کووالانسی دارند) در نظر گرفت.
نام ترکیبات یونی

نام ترکیبات یونی ، متشکل از نام کاتیون و پس از آن ، نام آنیون (بصورت لغتی جداگانه) است.
• Fe2O3: آهن (II) اکسید یا فریک اسید.
• PbCO3: سرب (II) کربنات یا پلمبوکربنات.
• NH4)2S): آمونیوم سولفید
• Mg(NO3)2: منیزیم نیترات
• Cu(CN)2: مس (II) سیانید یا کوپریک سیانید.
اکسیداسیون-احیا

واکنشی را که در آن ، تبادل الکترون صورت می.گیرد، واکنش اکسیداسیون- احیا Oxidation - reduction نامیده می.شود.

تبادل الکترونی

احیا کننده 1

دو روش برای موازنه واکنشهای اکسایش- کاهش بکار برده می.شود: روش یون- الکترون و روش عدد اکسایش.
روش یون- الکترون برای موازنه معادلات اکسایش- کاهش

در موازنه معادلات به روش یون- الکترون ، دو دستور کار که کمی با هم متفاوت.اند، مورد استفاده قرار می.گیرد. یکی برای واکنشهایی که در محلول اسیدی انجام می.گیرد و دیگری برای واکنشهایی که در محلول قلیایی صورت می.پذیرد.
مثالی برای واکنشهایی که در محلول اسیدی رخ می.دهد، عبارت است:
Cr2O7-2 + Cl- → Cr+3 + Cl2
این واکنش موازنه نشده ، طی عملیات زیر موازنه می شود:
_ابتدا معادله را به صورت دو معادله جزئی که یکی برای نشان دادن اکسایش و دیگری برای نشان دادن کاهش است، تقسیم کرده و عنصر مرکزی را در هر یک از این نیم واکنش ها موازنه می کنیم:
Cr2O7-2 → 2Cr+3
2Cl- → Cl2
_اتمهای O و H را موازنه می.کنیم. در سمتی که کمبود اکسیژن دارد، به ازای هر اکسیژن یک H2O اضافه می.کنیم و در سمتی که کمبود هیدروژن دیده می.شود، با افزودن تعداد مناسب +H آن را جبران می کنیم. در مثال بالا، طرف راست ، معادله جزئی اول 7 اتم اکسیژن کم دارد، پس به طرف مزبور 7H2O افزوده می.شود. پس اتمهای H معادله جزئی اول را با اضافه کردن چهارده +H به طرف چپ معادله، موازنه می.کنیم. معادله جزئی دوم ، بصورت نوشته شده ، از لحاظ جرمی ، موازنه است:
14H+ + Cr2O7-2 → 2Cr+3 + 7H2O
2Cl-→Cl2
_در مرحله بعد ، باید معادلات جزئی را از نظر بار الکتریکی موازنه می.کنیم. در معادله جزئی جمع جبری بار الکتریکی طرف چپ برابر +12 و در طرف راست +6 است. 6 الکترون به سمت چپ اضافه می.شود تا موازنه بار برای معادله جزئی اول حاصل شود. معادله دوم با افزودن دو الکترون به طرف راست ان موازنه می.شود، ولی چون تعداد الکترونهای از دست.رفته در یک معادله جزئی باید برابر تعداد الکترونهای بدست آمده در معادله جزئی دیگر باشد، بنابراین طرفین معادله جزئی دوم را در 3 ضرب می.کنیم:
6e- + 14H+ +Cr2O7-2 → 2Cr+3 + 7H2O
6Cl- → 3Cl2 + 6e
_معادله نهایی ، با افزایش دو معادله جزئی و حذف الکترونها بدست می.آید:
14H+ + Cr2O7-2 + 6Cl- → 2Cr+3 + 3Cl2 + 7H2O
مثالی برای واکنش هایی که در محلول قلیایی صورت می.گیرد:
MnO4- + N2H4 → MnO2 + N2
_معادله به دو معادله جزئی تقسیم می شود:
MnO4- → MnO2
N2H4→N2
_برای موازنه H و O در این واکنش.ها ، درسمتی که کمبود اکسیژن دارد، به ازای هر اتم اکسیژن -2OH و سمت دیگر یک H2O اضافه می.کنیم و در سمتی که کمبود هیدروژن دارد به ازای هر اتم هیدروژن ، یک H2O و در سمت مقابل یک -OH اضافه می.کنیم. سمت راست معادله جزئی اول دو اتم O کم دارد. لذا -4OH به سمت راست و 2H2Oبه سمت چپ می.افزاییم:
2H2O + MnO4- → MnO2 + 4OH
برای موازنه جرمی معادله جزئی دوم ، باید چهار اتم هیدروژن به سمت راست اضافه کنیم، لذا 4H2O به سمت راست و -4OH به سمت چپ اضافه می.کنیم:
-4OH + N2H4 → N2 + 4H2O
_برای موازنه بار الکتریکی ، هر جا لازم است، الکترون اضافه می.کنیم و در این جا بطرف چپ معادله جزئی اول ، سه الکترون و بطرف چپ معادله جزئی دوم ، چهار الکترون افزوده می.شود و برای موازنه کردن الکترونهای بدست آمده و از دست رفته ، مضرب مشترک گرفته و معادله اول را در 4 و معادله دوم را در 3 ، ضرب می.کنیم:
12e- + 8H2 + 4MnO4- → 4MnO2 + 16OH
_جمع دو معادله جزئی، معادله نهایی را بدست می.دهد:
4MnO4- + 3N2H4 →4OH- + 4MnO2 + 3N2 + 4H2O
روش عدد اکسایش برای موازنه واکنشهای اکسایش- کاهش

موازنه شامل سه مرحله است. برای مثال واکنش نیتریک اسید و هیدروژن سولفید را در نظر می.گیریم. معادله موازنه نشده به قرار زیر است:
HNO3 + H2S→ NO + S + H2O
_برای تشخیص اتمهایی که کاهیده یا اکسیده می.شوند، اعداد اکسایش آنها را از معادله بدست می.آوریم:
نیتروژن کاهیده شده (از +5 به +2 ، کاهشی معادل 3 در عدد اکسایش) و گوگرد اکسید شده است (از -2 به صفر ، یعنی افززایشی معادل 2 در عدد اکسایش)
_برای ان که مجموع کاهش در اعداد اکسایش برابر با مجموع افزایش این اعداد باشد، ضرایبی متناسب به هر ترکیب نسبت می.دهیم:
2HNO3 + 3H2S→2NO + 3S +H2O
_موازنه معادله را ، با بررسی دقیقتر ، کامل می.کنیم. در مراحل پیشین تنها موازنه موادی مطرح شد که اعداد اکسایش انها تغییر می.کند. در این مثال. ، هنوز ضریبی برای H2O در نظر گرفته نشده است. ولی ملاحظه می.شود که در سمت چپ واکنش 8 اتم H وجود دارد. همان سمت 4 اتم O نیز اضافی دارد. بنابراین ، برای تکمیل موازنه ، باید در سمت راست معادله ، 4H2O نشان داده شود:
2HNO3 + 3H2S → 2NO +3S + 4H2O
پس معادلات اکسایش- کاهش مانند واکنش.های الکتروشیمیایی و واکنش های یونی را می.توان با یکی از دو روش نامبرده موازنه کرد.
الکتروشیمی

تمام واکنشهای شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند، زیرا الکترونها در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارند. اما الکتروشیمی بیش از هر چیز بررسی پدیده.های اکسایش- کاهش است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.
از واکنشهای شیمیایی می.توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد (در سلولهایی که سلولهای ولتایی یا سلولهای گالوانی نامیده می.شوند) و انرژی الکتریکی را می.توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این ، مطالعه فرآیندهایی الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آنگونه از پدیده.های اکسایش - کاهش که خارج از اینگونه سلولها روی می.دهند، نیز می.شود. با برخی فرآیندهای الکتروشیمیایی آشنا می.شویم.
رسانش فلزی

جریان الکتریکی ، جاری شدن بار الکتریکی است. در فلزات ، این بار بوسیله الکترونها حمل می.شود و این نوع رسانش الکتریکی ، رسانش فلزی نامیده می.شود. با بکار بردن یک نیروی الکتریکی که توسط یک باتری یا هر منبع الکتریکی دیگر تامین می.گردد، جریان الکتریکی حاصل می.شود و برای تولید جریان الکتریکی ، یک مدار کامل لازم است. تشبیه جریان الکتریسیته به جریان یک مایع ، از قدیم متداول بوده است. در زمانهای گذشته ، الکتریسیته به.صورت جریانی از سیال الکتریکی توصیف می.شد.
قراردادهای قدیمی که سابقه آنها ممکن است به "بنجامین فرانکلین" برسد و پیش از آن که الکترون کشف شود، مورد پذیرش بوده است، بار مثبتی به این جریان نسبت می.دهد. ما مدارهای الکتریکی را با حرکت الکترونها توجیه خواهیم کرد. اما باید به خاطر داشت که جریان الکتریکی بنا به قرارداد بطور اختیاری مثبت و به صورتی که در جهت مخالف جاری می.شود، توصیف می.گردد.
جریان الکتریکی برحسب آمپر (A) و بار الکتریکی برحسب (C) کولن اندازه گیری می.شود. کولن ، مقدار الکتریسیته است که در یک ثانیه با جریان 1 آمپر از نقطه.ای می.گذرد: 1C = 1A.S و 1A = 1C/S . جریان با اختلاف پتانسیل الکتریکی که بر حسب ولت اندازه گیری می.شود، در مدار رانده می.شود. یک ولت برابر یک ژول بر کولن است. 1V = 1J/C یا 1V.C = 1J . یک ولت لازم است تا یک آمپر جریان را از مقاومت یک اهم بگذراند. I=ε/R یا ε=IR
رسانش الکترولیتی

رسانش الکترولیت ، هنگامی صورت می.گیرد که یونهای الکترولیت بتوانند آزادانه حرکت کنند، چون در این مورد ، یونها هستند که بار الکتریکی را حمل می.کنند. به همین دلیل است که رسانش الکترولیتی ، اساس توسط نمکهای مذاب و محلولهای آبی الکترولیتها صورت می.گیرد. علاوه بر این ، برای تداوم جریان در یک رسانای الکترولیتی لازم است که حرکت یونها با تغییر شیمیایی همراه باشد. منبع جریان در یک سلول الکترولیتی ، الکترونها را به الکترود سمت چپ می.راند.
بنابراین می.توان گفت که این الکترود ، بار منفی پیدا می.کند. این الکترونها از الکترود مثبت سمت راست کشیده می.شوند. در میدان الکتریکی که بدین ترتیب بوجود می.آید، یونهای مثبت یا کاتیونها به طرف قطب منفی یا کاتد و یونهای منفی یا آنیونها به طرف قطب مثبت یا آند جذب می.شوند. در رسانش الکترولیتی ، بار الکتریکی بوسیله کاتیونها به طرف کاتد و بوسیله آنیونها که در جهت عکس به طرف آند حرکت می.کنند، حمل می.شود.
برای این که یک مدار کامل حاصل شود، حرکت یونها باید با واکنشهای الکترودی همراه باشد. در کاتد ، اجزای شیمیایی معینی (که لازم نیست حتما حامل بار باشند) باید الکترونها را بپذیرند و کاهیده شوند و در آند ، الکترونها باید از اجزای شیمیایی معینی جدا شده ، در نتیجه آن ، اجزا اکسید شوند. الکترونها از منبع جریان خارج شده ، به طرف کاتد رانده می.شوند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 1189]