Elektrolyse wird in der Elektrochemie im Allgemeinen als ein System studiert, das einen Bottich oder eine Elektrolysezelle (einen Behälter) enthält. mit einer flüssigen Substanz oder in Lösung, in die zwei Elektroden eingetaucht sind (die Kathode oder der Minuspol und die Anode oder der Pol) positiv). Solche Elektroden sind mit einem Generator (Zelle oder Batterie) verbunden, der beim Einschalten Strom von einem Elektrode durch die Flüssigkeit zu einer anderen, was zu Oxidations-Reduktions-Reaktionen führt, die elektrische Energie in Energie umwandeln Chemie.
Wenn die Elektrolyse jedoch in der Industrie eingesetzt wird, handelt es sich in der Praxis nicht nur um eine elektrochemische Zelle mit zwei Elektroden; sondern mehrere riesige Panzer, die in Reihe geschaltet sind, wie im Eröffnungsbild gezeigt. Außerdem wird nur ein Generator mit ausreichender Kapazität verwendet, um alle diese Tanks zu warten. denn wenn für jeden Tank ein Generator verwendet würde, würde der wirtschaftliche Verlust die Produktion unmöglich machen industriell.
Im Text Quantitative Aspekte der Elektrolyse wurde gezeigt, dass mit Hilfe der elektrischen Ladungsformel (Q = i. t) und durch den Zusammenhang der Faraday-Konstanten (96500 C) mit den Molmassen der Stoffe und mit den Halbreaktionen ausgeglichen kathodisch und anodisch, es ist möglich, die Masse des Stoffes zu bestimmen, der in einem Bottich umgewandelt oder gewonnen wurde elektrolytisch.
Dies kann auch bei der Serienelektrolyse erfolgen. Aber es gibt zwei Faktoren, die berücksichtigt werden müssen:
1. Da der Generator für alle Elektrolysezellen einer ist, sind die Zeit (t) und die Intensität des elektrischen Stroms (i) für alle Zellen gleich. Deshalb, die elektrische Ladung (Q) ist auch für alle Zellen gleich;
2. Die in jeder Zelle erhaltene oder umgewandelte Masse ist unterschiedlich, da die darin enthaltenen Stoffe unterschiedlich sind. Dies liegt beispielsweise daran, dass das Zn-Ion2+ benötigt doppelt so viele Elektronen wie das Ag-Ion1+. Diese Massen können mit Hilfe von Dreierregeln oder direkt mit der folgenden Formel berechnet werden:
m = __M. F__
q. 96500
Auf was:
M = Molmasse jedes Stoffes;
Q = elektrische Ladung des Systems;
q = Ionenladungen, zB wenn die Ionen Ag. sind1+, der Wert von q ist 1.
Sehen Sie sich ein Beispiel für die Durchführung dieser Art von Berechnung an:
Beispiel: Es gibt drei in Reihe geschaltete Elektrolysewannen, die jeweils AgNO enthalten3, CuSO4 und ZnCℓ2. Da im ersten Bottich 108 g metallisches Silber abgelagert wurden, kann geschlossen werden, dass auch Folgendes abgelagert wurde:
a) 31,75 g metallisches Kupfer.
b) 65,4 g metallisches Zink.
c) 63,5 g metallisches Kupfer.
d) 108 g metallisches Kupfer.
e) 108 g metallisches Zink.
(Atommassen: Ag = 108; Cu = 63,5; Zn = 65,4)).
Auflösung:
Aus der Masse der ersten Elektrolysezelle können wir die elektrische Ladung des Systems erkennen, die für alle Zellen gleich ist:
Ag+ + 1e-→ Ag
↓ ↓
1 mol 1 mol
1mol. 96500 C 108 g (Molmasse)
Q 108 g (erhaltene Masse)
Q = 96500C
Mit diesem Wert in der Hand können wir die Massen anderer Metalle entdecken. Dies kann durch die Dreierregel oder die zuvor angegebene Formel erfolgen:
- Nach der Dreierregel:
2. Elektrolysebehälter: 3. Elektrolysebehälter:
Arsch2+ + 2e-→ CuZn+2 + 2e-→ Zn
↓ ↓ ↓ ↓
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
2. 96500 C 63,5 g 2. 96500 C 65,4 g
96500 cmArsch 96500 cmZn
ichArsch = 31,75 gichZn = 32,7 g
- Nach der Formel: m = __M. F__
q. 96500
2. Elektrolysebehälter: 3. Elektrolysebehälter:
ichArsch = (63,5). (96500) ichZn = (32,7). (96500)
2. 96500 1. 96500
ichArsch = 31,75 gichZn =32,7 g
Daher ist die richtige Alternative der Buchstabe „a“.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-serie.htm
