电流化学效应

电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。

碘化钾溶液在通电后发生化学变化，碘能使淀粉变成蓝色。

当电流通过电解质时,在两极会发生化学反应,这就是所谓电流的化学效应

水的组成与分解

组成:

氢气燃烧可产生水

氢与氧组成水

分解:

接於电池两极的金属导线於水中生气泡

水被电流分解为氢与氧

电解

利用电能,以引起分解的化学反应

装置:

原理:正离子移向负极得电子而析出

负离子移向正极失电子而成中性原子析出

水的电解

注意事项:

针头与铜线以绝缘胶带缠紧是防气泡从铜线冒出

纯水极难电解故加入氢氧化钠或硫酸钠帮助导电.

试管内不能有空气

装置(一)

水的电解装置(二)

水的电解观察

负极产生的气体与正极产生的气体其高度比为2:1 体积比为2:1

两极的极棒愈靠近,电解产生气泡的速率愈快.

负极的气体会使点燃的火柴产生爆鸣声

氢之可燃性

正极的气体会使带火星的木条复燃

氧之助燃性

化合物与化学变化

水的电解讨论

电解时,水中OH–离子移向正极,故正极可收集到氧气;H 移向负极,故负极可收集到氢气.

反应式:

负极:H e- H2

正极:2OH– O2 2H 4e-

总反应:2H2O 2H2 O2

体积比: 2 : 1

质量比: 1 : 8

定比定律

硫酸铜水溶液的电解

以碳棒做电极,因其稳定而不参与化学反应

硫酸铜於水中解离:2CuSO4→2Cu2 SO42–

铜离子移向负极得电子而析出红色铜

碳棒质量增加,溶液中Cu2 减少,故蓝色逐渐便淡

水比硫酸根离子易失电子,故正极是电解水的反应而生氧气与H pH值降低

硫酸铜水溶液电解装置

反应式:

负极:2Cu2 4e–→2Cu

正极:2H2O→4H O2 4e–

总反应:

2Cu2 2H2O→2Cu O2 4H

这就是我们喝的水吗

是否曾被卖净水器的推销员以家中的水来电解,而被电解水中出现黄色与绿色的各种污秽不堪的悬浮物所吓到呢

事实上∶

其以铁作正极而发生氧化反应,会产生有色的金属离子或金屑错离子: Fe→Fe2 2e-或Fe→Fe3 3e-

而电解水时负极产生碱性物质,可与铝电极生之铝离子产生胶状物质:2H2O 2e-→H2 2OH-

2Al 2OH- 6H2O→2A1(OH)4- 3H2

故有色污染物来自铁棒,胶状悬浮物来自铝棒,

电镀

电镀∶利用电解反应,将一种金属镀於另一种金属的表面,形成一层金属外壳

原理∶利用电解反应,溶液中的金属离子会在负极接受电子而析出

反应∶

正极:欲镀金属M M e-

负极∶被镀物表面做M e- M

故用含M 之溶液作电镀液

电镀的图解

电镀实例一

铁质钥匙镀上铜

正极:Cu→Cu2 2e–

负极:Cu2 2e–→Cu

全反应:

Cu(正极)→Cu(负极)

电镀液:硫酸铜溶液

电镀实例二

铜板镀银

正极:Ag→Ag2 2e

负极:Ag2 2e–→A

全反应:

Ag(正极) Ag(负极)

电镀液:银氰化钾溶液

讨论

溶液中金属离子在负极获得电子而析出,故负极重量增加,且受温度,电流强度及电镀液浓度影响其薄膜的均匀坚实

正极金属溶解成金属离子进入电镀液中,故正极重量减少

正极减少的质量等於负极增加的质量,故电镀液的离子浓度不变.

用砂纸磨去锈斑,以氢氧化钠水溶液洗去油污,因其造成导电不良

电镀后,被镀物体先以蒸馏水冲洗,再以丙酮洗净,因丙酮为一种极易挥发的溶剂,故有助於加速乾燥硬化.

电镀的功用,污染,处理

功用:

防止生锈:能使电镀层内的金属与空气,水分隔绝,以免生锈.

增加美观:能使物体表面光滑明亮.

提炼纯金属:粗铜中含金银锌等杂质,故将粗铜放於正极以电解出纯铜於负极

磨光金属表面:因正极金属在通电过程中,都由突出部份先被电解融化,故可使金属表面变光滑

电镀的污染,处理

电镀工业的废弃物可能含有铜,铬,锌等重金属,浓度高时都有毒性.对环境造成很严重污染.

镀银的电镀液中含有剧毒的氰化物(含CN–),必须加以处理才能排放.

1986年4月间的二仁溪河口绿牡蛎事件,就是二仁溪上游电镀业者随意排放电镀废弃液的结果,造成铜离子的污染.通常可在铜离子水溶液中加入钢丝绒,使其反应,析出金属铜.

化合物与化学变化

化学变化:原分子发生改变产生新分子,性质也改变了

化合物:由两种或两种以上的元素以一定的比例组成的新物质

与其成分元素的性质完全不同

必须用化学变化来分解出他的成分

是一种纯物质,具有一定熔点与沸点.

水电解后产生氢和氧.其三种性质完全不同,故水的电解是一种化学变化.

定比定律

定比定律:组成化合物的各种元素之间,其质量比恒为一定值.

Ex:H2O含H,O质量比为1:8;CO2含CO质量比为3:8

故不论用何种方法得知化合物,其成分元素质量比恒保持定值

Ex:氢气燃烧与双氧水分解来的水其H,O质量比皆为1:82100433B

电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。电的化学效应主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。