सीरियल इलेक्ट्रोलिसिस। श्रृंखला इलेक्ट्रोलिसिस में गणना

इलेक्ट्रोलिसिस का अध्ययन आमतौर पर इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में एक प्रणाली के रूप में किया जाता है जिसमें वैट या इलेक्ट्रोलाइटिक सेल (एक कंटेनर) होता है। एक तरल पदार्थ या समाधान में, जिसमें दो इलेक्ट्रोड डूबे हुए हैं (कैथोड या नकारात्मक ध्रुव और एनोड या ध्रुव सकारात्मक)। ऐसे इलेक्ट्रोड एक जनरेटर (सेल या बैटरी) से जुड़े होते हैं, जो चालू होने पर, a से बिजली का संचालन करते हैं तरल के माध्यम से दूसरे इलेक्ट्रोड को, जिससे ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं होती हैं जो विद्युत ऊर्जा को ऊर्जा में बदल देती हैं रसायन विज्ञान।

हालांकि, जब उद्योगों में इलेक्ट्रोलिसिस लागू किया जाता है, तो व्यवहार में यह केवल दो इलेक्ट्रोड के साथ एक इलेक्ट्रोकेमिकल वैट नहीं होता है; बल्कि श्रृंखला में जुड़े कई विशाल टैंक, जैसा कि प्रारंभिक छवि में दिखाया गया है। इसके अलावा, इन सभी टैंकों की सेवा के लिए पर्याप्त क्षमता वाला केवल एक जनरेटर का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यदि प्रत्येक टैंक के लिए एक जनरेटर का उपयोग किया जाता है, तो आर्थिक नुकसान उत्पादन को असंभव बना देगा औद्योगिक।

लिखित मे इलेक्ट्रोलिसिस के मात्रात्मक पहलू यह दिखाया गया था कि विद्युत आवेश सूत्र (Q = i. टी) और पदार्थों के दाढ़ द्रव्यमान और अर्ध-प्रतिक्रियाओं के साथ फैराडे स्थिरांक (96500 सी) के संबंध के माध्यम से संतुलित कैथोडिक और एनोडिक, उस पदार्थ के द्रव्यमान को निर्धारित करना संभव है जिसे एक वैट में संसाधित या प्राप्त किया गया है इलेक्ट्रोलाइटिक।

यह श्रृंखला इलेक्ट्रोलिसिस के मामले में भी किया जा सकता है। लेकिन दो कारक हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए:

1. चूंकि जनरेटर सभी इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं के लिए एक है, इसलिए सभी कोशिकाओं के लिए समय (टी) और विद्युत प्रवाह की तीव्रता (i) समान होगी। इसलिए, विद्युत आवेश (Q) भी सभी कोशिकाओं के लिए समान होगा;

2. प्रत्येक कोशिका में प्राप्त या रूपांतरित द्रव्यमान भिन्न होगा, क्योंकि प्रत्येक में निहित पदार्थ अलग-अलग होते हैं। ऐसा इसलिए है, उदाहरण के लिए, Zn आयन²⁺ Ag आयन की तुलना में दुगने इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है¹⁺. इन द्रव्यमानों की गणना तीन के नियमों का उपयोग करके या सीधे नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

एम = __म। प्रश्न__
प्र 96500

किस पर:

एम = प्रत्येक पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान;
क्यू = सिस्टम का विद्युत प्रभार;
q = आयन आवेश, उदाहरण के लिए यदि आयन Ag हैं¹⁺, q का मान 1 होगा।

इस प्रकार की गणना करने का एक उदाहरण देखें:

उदाहरण: श्रृंखला में तीन इलेक्ट्रोलाइटिक वत्स जुड़े हुए हैं, जिनमें से प्रत्येक में AgNO. है₃, CuSO₄ और ZnCℓ₂. यह जानकर कि 108 ग्राम धात्विक चांदी पहले वात में जमा की गई थी, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि निम्नलिखित भी जमा किए गए थे:

a) धात्विक तांबे का ३१.७५ ग्राम।

b) ६५.४ ग्राम धात्विक जस्ता।

ग) ६३.५ ग्राम धात्विक तांबा।

d) १०८ ग्राम धात्विक तांबा।

ई) धातु जस्ता के 108 ग्राम।

(परमाणु द्रव्यमान: Ag = १०८; घन = ६३.५; जेडएन = 65.4)।

संकल्प:

पहले इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में पाए गए द्रव्यमान से, हम सिस्टम के विद्युत आवेश की खोज कर सकते हैं, जो सभी कोशिकाओं के लिए समान है:

एजी⁺ + 1e^-→ एजी
↓ ↓
1 मोल 1 मोल

1मोल। ९६५०० सी १०८ ग्राम (दाढ़ द्रव्यमान)
क्यू 108 ग्राम (प्राप्त द्रव्यमान)
क्यू = 96500C

हाथ में इस मूल्य के साथ, हम अन्य धातुओं के द्रव्यमान की खोज कर सकते हैं। यह तीन के नियम या पहले दिए गए सूत्र के माध्यम से किया जा सकता है:

• तीन के नियम से:

दूसरा इलेक्ट्रोलाइटिक कटोरा: तीसरा इलेक्ट्रोलाइटिक कटोरा:

नितंब²⁺ + 2e^-→ Cu Zn⁺² + 2e^-→ जेडएन
↓ ↓ ↓ ↓
2 मोल 1 मोल 2 मोल 1 मोल 
2. ९६५०० सी ६३.५ जी २. ९६५०० सी ६५.४ जी
96500 सेमी_{नितंब} 96500 सेमी_Zn
म_{नितंब} = 31.75 ग्रामम_Zn = ३२.७ जी

• सूत्र द्वारा: एम = __म। प्रश्न__
  प्र 96500

दूसरा इलेक्ट्रोलाइटिक कटोरा: तीसरा इलेक्ट्रोलाइटिक कटोरा:

म_{नितंब} = (63,5). (96500) म_Zn = (32,7). (96500)
2. 96500 1. 96500
म_{नितंब} = 31.75 ग्रामम_Zn =३२.७ जी

इसलिए, सही विकल्प "ए" अक्षर है।

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-serie.htm