A szövegben Az elektrolízis mennyiségi szempontjai, látott néhány matematikai összefüggést, amelyek létrejöttek az elektrolízis folyamatában részt vevő mennyiségek között, mint pl az elektromos áram (i), a folyamat bekövetkezéséhez szükséges elektromos töltés mennyisége (Q) és az az idő (t) vezet. Azt is felfedezték, hogy mekkora elektromos töltés van, ha 1 mol elektron van, vagy Avogadro állandója szerint 6,02. 1023 elektronok.
Röviden: a kapcsolatok a következők:
Most itt van három példa arra, hogyan használhatja ezeket az információkat gyakorlati elektrokémiai problémák megoldására. Fontos megjegyezni, hogy itt a 96486 C értéket használjuk. A legtöbb kémiai irodalomban azonban a kerekített 96500 C értéket alkalmazzák.
1. példa: Vegyünk egy galvanizálást, amelynek egy részét ezüsttel vonjuk be. Ennek az elektrolitikus folyamatnak a végén az Ag-ionokhoz felhasznált töltés mennyisége+ ha csökkentik az Ag-t, akkor ez 0,05 volt. Tudva, hogy az ezüst moláris tömege egyenlő 108 g / mol, mondja meg, hogy mekkora volt az ezüst tömege ebben a folyamatban?
Felbontás:
Ag+ (itt) + és- → Ags
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 faraday 108 g
0,05 faraday m
m = 5,4 g
2. példa: Tegyük fel, hogy nikkel-szulfát vizes oldatának (NiSO4), 0,10 A-nak megfelelő elektromos áramot alkalmazva 386 másodpercig. Mekkora lesz a nikkel tömege a katódnál? (Adva: Ni móltömege = 58,7 g / mol)
Felbontás:
Ni2+ + 2e- → Nis
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 ° C) 58,7 g
Három szabály szabályának létrehozásához és az ebben az esetben kialakult tömeg megtalálásához először meg kell találnunk az elektromos töltés mennyiségét (Q):
Q = i. t
Q = 0,10. 386
Q = 38,6C
Tehát:
2 (96486 ° C) 58,7 g
38,6 cm
m = 2265,82C. g
192972 ° C
m = 0,01474 g vagy 11,74 mg
3. példa: Három elektrolitkamra van sorosan csatlakoztatva és 5 A áramnak kitéve 32 perc 10 másodpercig. Az első kádban van egy CuSO megoldás4; a másodiknál van egy FeCl-oldatunk3; a harmadikban pedig van egy AgNO megoldásunk3. Határozza meg a három kút elektródáin lerakódott fémek tömegét. (Móltömegek: Cu = 63,5 g / mol, Fe = 56 g / mol, Ag = 108 g / mol).
Felbontás:
Először adjuk át az időértéket másodpercekre:
1 perc 60 másodperc
32 perc t
t = 1920 + 10 másodperc = 1930 másodperc
Ezekkel az adatokkal meghatározhatjuk a Q elektromos töltés mértékét:
Q = i. t
Q = 5. 1930
Q = 9650 ° C
Most három szabályt alkalmazunk a három kádban előforduló félreakciók mindegyikére, hogy megtudjuk a lerakódott fémek megfelelő tömegét:
1. Kuba: 2. Kuba: 3. Kuba:
Szamár2+ + 2e- → Cus Hit3+ (itt) + 3 és- → Fes Ag+ (itt) + és- → Ags
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 ° C) 63,5 g 3. (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m 3,175 g Cusm = 1,867 g Fesm = 10,8 g Ags
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm