इलेक्ट्रोलिसिस के मात्रात्मक पहलुओं के अनुप्रयोग

लिखित मे इलेक्ट्रोलिसिस के मात्रात्मक पहलू, आपने कुछ गणितीय संबंध देखे जो इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में शामिल मात्राओं के बीच स्थापित होते हैं, जैसे कि विद्युत प्रवाह (i), प्रक्रिया के होने के लिए आवश्यक विद्युत आवेश (Q) की मात्रा और समय (t) कि नेतृत्व करने के लिए। यह भी विद्युत आवेश की मात्रा की खोज की गई थी जो कि 1 मोल इलेक्ट्रॉनों के होने पर या अवोगाद्रो के स्थिरांक के अनुसार 6.02 होती है। 10²³ इलेक्ट्रॉन।

संक्षेप में, संबंध हैं:

अब यहां तीन उदाहरण दिए गए हैं कि आप इस जानकारी का उपयोग व्यावहारिक इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री समस्याओं को हल करने के लिए कैसे कर सकते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यहां हम 96486 C के मान का उपयोग करते हैं। हालांकि, अधिकांश रासायनिक साहित्य में, गोल मान 96500 C का उपयोग किया जाता है।

पहला उदाहरण: एक इलेक्ट्रोप्लेटिंग पर विचार करें जिसमें एक हिस्से को चांदी के साथ लेपित किया गया है। इस इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया के अंत में, Ag आयनों के लिए उपयोग किए जाने वाले आवेश की मात्रा⁺ अगर उन्होंने एजी को घटा दिया तो यह 0.05 फैराडे था। यह जानते हुए कि चांदी का दाढ़ द्रव्यमान 108 ग्राम/मोल के बराबर है, इस प्रक्रिया में जमा चांदी का द्रव्यमान क्या था?

संकल्प:

एजी⁺ _{(यहां)} + और- → एजी_(ओं)
↓ ↓
1 मोल ई-1 मोल
↓ ↓
1 फैराडे 108 जी
0.05 फैराडे एम
एम = 5.4 जी

दूसरा उदाहरण: मान लीजिए कि हम निकल सल्फेट (NiSO .) के जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस कर रहे हैं₄), 386 सेकंड के लिए 0.10 ए के बराबर विद्युत प्रवाह लागू करना। कैथोड पर प्राप्त होने वाले निकेल का द्रव्यमान क्या होगा? (दिया गया है: Ni का मोलर द्रव्यमान = 58.7 g/mol)

संकल्प:

नी²⁺  + 2e- → नी_(ओं)
↓ ↓
2 मोल ई-1 मोल
↓ ↓
2 (96486 सी) 58.7g

तीन का नियम संबंध बनाने के लिए और इस मामले में बनने वाले द्रव्यमान को खोजने के लिए, हमें सबसे पहले विद्युत आवेश (Q) की मात्रा ज्ञात करनी होगी:

क्यू = मैं। तो
क्यू = 0.10। 386
क्यू = 38.6C

तो हमारे पास:

2 (96486 सी) 58.7g
38.6 सेमी
एम = २२६५.८२सी. जी
१९२९७२ सी
मी = 0.01174 ग्राम या 11.74 मिलीग्राम

तीसरा उदाहरण: हमारे पास तीन इलेक्ट्रोलाइटिक वाट श्रृंखला में जुड़े हुए हैं और 32 मिनट और 10 सेकंड के समय के लिए 5 ए की धारा के अधीन हैं। पहले वात में, हमारे पास CuSO समाधान है₄; दूसरे पर, हमारे पास एक FeCl समाधान है_3; और तीसरे में, हमारे पास एक AgNO समाधान है₃. तीन कुओं के इलेक्ट्रोड पर जमा प्रत्येक धातु के द्रव्यमान का निर्धारण करें। (मोलर द्रव्यमान: Cu = ६३.५ g/mol, Fe = ५६ g/mol, Ag = १०८ g/mol)।

संकल्प:

सबसे पहले, समय मान को सेकंड में पास करें:

1 मिनट 60 सेकंड
32 मिनट तक
टी = 1920 + 10 सेकंड = 1930 सेकंड

इस डेटा के साथ, हम विद्युत आवेश Q की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं:

क्यू = मैं। तो
क्यू = 5. 1930
क्यू = 9650 सी

अब, हम जमा धातुओं के संबंधित द्रव्यमान का पता लगाने के लिए तीन वत्स में होने वाली प्रत्येक अर्ध-प्रतिक्रिया के लिए तीन के नियमों का उपयोग करते हैं:

पहला क्यूबा: दूसरा क्यूबा: तीसरा क्यूबा:

नितंब²⁺  + 2e- → Cu_(ओं) आस्था³⁺ _{(यहां)} + 3 और- → फे_(ओं) एजी⁺ _{(यहां)} + और- → एजी_(ओं)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 मोल e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (९६४८६ सी) ६३.५ जी ३. (९६४८६ सी) ५६ जी ९६४८६ सी १०८ जी
9650 सी एम 9650 सी एम 9650 सी एम
मी 3.175 ग्राम Cu_(ओं)मी 1.867 ग्राम Fe_(ओं)एम = १०.८ ग्राम एजी_(ओं)

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm