בתוך הטקסט היבטים כמותיים של אלקטרוליזהראית כמה קשרים מתמטיים שנוצרו בין הכמויות המעורבות בתהליך אלקטרוליזה, כגון הזרם החשמלי (i), כמות המטען החשמלי (Q) הדרושה להתרחשות התהליך והזמן (t) מוביל ל. התגלה גם כמות המטען החשמלי הנישאת כאשר יש שומה אחת של אלקטרונים, או על פי קבוע של אבוגדרו, 6.02. 1023 אלקטרונים.
בקצרה, מערכות היחסים הן:
הנה שלוש דוגמאות כיצד ניתן להשתמש במידע זה לפתרון בעיות אלקטרוכימיות מעשיות. חשוב לציין שכאן אנו משתמשים בערך 96486 C. עם זאת, ברוב הספרות הכימית משתמשים בערך המעוגל 96500 C.
דוגמה ראשונה: קחו בחשבון גלוון בו חלק מצופה כסף. בסוף תהליך אלקטרוליטי זה, כמות המטען המשמשת ליוני האג+ אם הם הפחיתו את ה- Ag זה היה 0,05 כבר היום. בידיעה שהמסה הטוחנת של הכסף שווה ל -108 גרם למול, אמור מה הייתה מסת הכסף שהופקדה בתהליך זה?
פתרון הבעיה:
אג+ (פה) + ו - → Ag(ים)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
פרדה 1 108 גרם
0.05 פאראדיי מ
m = 5.4 גרם
דוגמה שנייה: נניח שאנחנו מבצעים אלקטרוליזה של תמיסה מימית של ניקל סולפט (NiSO)4), מפעיל זרם חשמלי השווה ל- 0.10 A למשך 386 שניות. מה תהיה מסת הניקל שתתקבל בקתודה? (נתון: מסה טוחנת של Ni = 58.7 גרם למול)
פתרון הבעיה:
ני2+ + 2e- → Ni(ים)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 C) 58.7 גרם
כדי ליצור מערכת יחסים של שלושת-שלוש ולמצוא את המסה שנוצרה במקרה זה, ראשית עלינו למצוא את כמות המטען החשמלי (Q):
ש = i. t
ש = 0.10. 386
ש = 38.6C
אז יש לנו:
2 (96486 C) 58.7 גרם
38.6 ס"מ
m = 2265.82C. ז
192972 ג
m = 0.01174 גרם או 11.74 מ"ג
דוגמה שלישית: יש לנו שלושה כלים אלקטרוליטיים המחוברים בסדרה ועוברים לזרם של 5 A למשך 32 דקות ו -10 שניות. במכל הראשון יש לנו פתרון CuSO4; בשני, יש לנו פתרון FeCl3; ובשלישי, יש לנו פתרון AgNO3. קבע את המסה של כל אחת מהמתכות שהופקדו על האלקטרודות של שלוש הבארות. (מסות טוחנות: Cu = 63.5 גרם למול, Fe = 56 גרם למול, Ag = 108 גרם למול).
פתרון הבעיה:
ראשית, נעביר את ערך הזמן לשניות:
דקה אחת 60 שניות
32 דקות t
t = 1920 + 10 שניות = 1930 שניות
בעזרת נתונים אלה אנו יכולים לקבוע את כמות המטען החשמלי ש:
ש = i. t
ש = 5. 1930
ש = 9650 צלזיוס
כעת אנו משתמשים בכללים של שלוש לכל אחת מחצי התגובות המתרחשות בשלוש הכלי כדי לגלות את המוני המתכות המופקדות בהתאמה:
קובה 1: קובה 2: קובה 3:
תַחַת2+ + 2e- → Cu(ים) אֱמוּנָה3+ (פה) + 3 ו- → Fe(ים) אג+ (פה) + ו - → Ag(ים)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C) 63.5 גרם 3. (96486 C) 56 גרם 96486 C 108 גרם
9650 ס"מ 9650 ס"מ 9650 ס"מ
m ≈ 3.175 גרם Cu(ים)m ≈ 1.867 גרם Fe(ים)m = 10.8 גרם Ag(ים)
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
