אלקטרוליזה היא תהליך שיש לו יישום תעשייתי רחב ולכן ההיבטים הכמותיים שלו חשובים ביותר עבור מפעלים. לדוגמה, הם צריכים לדעת בכמה מגיבים להשתמש, כמה זמן לבצע את התהליך וכמה מהמוצר הרצוי הם מקבלים.
באמצעות אלקטרוליזה דלקתית של נתרן כלורי (מלח שולחן), תעשיות מייצרות גז כלור, ולכן הם צריכים לדעת מה נפח גז הכלור שהם יוכלו להשיג.
בנוסף, כמה חלקי מתכת עוברים אלקטרוליזה במדיום מימי בכדי להיות מצופים במתכת אחרת, כמו במקרה של תכשיטי חצי זהב או כסף ותכשיטי תלבושות. איכות הצבע של האובייקט שצופה ויעילות ההגנה מפני קורוזיה שלו תלויים, בין היתר, בזמן האלקטרוליזה ובעוצמת הזרם החשמלי בו משתמשים.
לפיכך, הפיזיקאי והכימאי האנגלי מייקל פאראדיי (1791-1867) החל לחקור היבטים אלה הכרוך באלקטרוליזה ולאחר מספר ניסויים גילה כמה חוקים במקרה הזה.
מייקל פאראדיי (1791-1867)
אחד מהם הראה שכמות המסה של מתכת המופקדת על האלקטרודה היא ביחס ישר לכמות המטען החשמלי (Q) שעובר במעגל.
המטען החשמלי (Q) ניתן על ידי הנוסחה הבאה:
על מה:
i = עוצמת זרם חשמלי (יחידה: אמפר - A)
t = זמן (יחידה: שניות - s)
אז יחידת המטען תהיה A. s, השווה ליחידת הקולומב (C).
בשנת 1909 קבע הפיזיקאי רוברט אנדרוס מיליקן (1868-1953) כי המטען החשמלי של אלקטרון אחד שווה ל- 1.602189. 10-19 Ç.
רוברט אנדרוס מיליקן (1868-1953)
הקבוע של אבוגדרו אומר כי בשומה אחת של אלקטרונים יש 6.02214. 1023 אלקטרונים. לפיכך, כמות המטען המועברת על ידי מעבר של 1 מול אלקטרונים שווה לתוצר המטען החשמלי של כל אלקטרון בכמות האלקטרונים שיש לנו במול 1, כלומר:
1,602189. 10-19 Ç. 6,02214. 1023 = 96486 ג
לכן, אם אנו יודעים את כמות החומר (n) שעוברת במעגל, פשוט הכפל בערך זה רק ראינו שמצאנו את המטען החשמלי (Q) שיהיה צורך לבצע את תהליך האלקטרוליזה אם אתה רוצה:
ערך זה (96486 C) מכונה קבוע של פאראדיי (1F). לפיכך, אם המטען ששימש בתהליך ניתן כבר היום, אנו יכולים להשתמש ביחסים שנקבעו על ידי כללים של שלושה ולחשב את כמות המסה שתופקד באלקטרוליזה.
קרא את הטקסט יישומים של היבטים כמותיים של אלקטרוליזה לדעת בדיוק כיצד חישובים אלה יכולים לתרום לפתרון בעיות הקשורות לתהליכי אלקטרוליזה ואפילו לסוללות.
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
