Носители свободных электрических зарядов. Закон электролиза

Закон электролизаВ металлах свободными носителями зарядов являются электроны. При достаточно высокой температуре металлы переходят в жидкое состояние, например, ртуть является жидкой при температурах выше.

В растворах полярных жидкостей (воды, спиртов и др.) молекулы сложных химических веществ могут распадаться на электрически заряженные части — ионы. Сами молекулы воды и спиртов тоже распадаются на ионы. Доля молекул (от общего их числа), распавшихся на части, зависит от температуры жидкости. Это явление называется диссоциацией молекул. В жидкостях молекулы и ионы обладают подвижностью и при наличии в жидкости электрического поля ионы, окруженные полярными молекулами, приобретают упорядоченную составляющую движения, обеспечивая электрическую проводимость. Положительно и отрицательно заряженные ионы называются катионами и анионами соответственно.

В газах при достаточно высоких температурах молекулы тоже могут распадаться на ионы. В частности может происходить ионизация молекул, при которой образуются «живущие» отдельно положительно заряженные «остатки» молекул и отрицательно заряженные свободные электроны. Свободные электроны иногда присоединяются к нейтральной молекуле — при этом образуются отрицательно заряженные ионы. При наличии в газе электрического поля ионы приобретают упорядоченную составляющую движения, которое происходит на фоне непрерывного хаотического (теплового) движения.

В полупроводниках переноса массы при протекании тока нет, то есть реально движутся, перенося заряд, только электроны. Однако характер движения электронов зависит от того, каким типом проводимости обладает полупроводник. С помощью эффекта Холла можно установить, каков знак заряда перемещающихся в проводящем материале частиц. При электронной проводимости в полупроводниках знак заряда отрицательный, а при дырочной проводимости полупроводника в эффекте Холла обнаруживается положительный знак перемещающихся заряженных частиц.

Законы электролиза Фарадея.
1. Масса вещества, выделившегося на каком-либо электроде, пропорциональна величине заряда Q, прошедшего через электролит: m = KQ. К — это электрохимический эквивалент, различный для разных веществ. Он равен массе вещества при прохождении через электролит единицы заряда. Размерность К — грамм/кулон.
Электрохимические эквиваленты всегда пропорциональны относительной атомной массе A и обратно пропорциональны валентности Z. Отношение называется химическим эквивалентом вещества.