電気分解の定量的側面の応用

本文中 電気分解の定量的側面、電気分解プロセスに関与する量の間に確立されたいくつかの数学的関係を見ました。 電流(i)、プロセスが発生するのに必要な電荷の量(Q)、および時間(t) 引き起こす。 また、1モルの電子がある場合、またはアボガドロ定数によれば6.02の場合に運ばれる電荷の量も発見されました。 1023 電子。

簡単に言うと、関係は次のとおりです。

電気分解量の関係

ここに、この情報を使用して実際の電気化学の問題を解決する方法の3つの例を示します。 ここでは値96486Cを使用していることに注意してください。 ただし、ほとんどの化学文献では、丸められた値96500Cが使用されます。

最初の例: 部品が銀でコーティングされている電気めっきについて考えてみます。 この電解プロセスの最後に、Agイオンに使用される電荷​​の量+ 彼らがAgを減らした場合、それは0.05ファラデーでした。 銀のモル質量が108g / molに等しいことを知っているので、このプロセスで堆積した銀の質量は何でしたか?

解決:

Ag+ (ここに) +および-→Ag(s)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1ファラデー108g
0.05ファラデーm
m = 5.4 g

2番目の例: 硫酸ニッケル(NiSO)の水溶液の電気分解を行っているとしましょう4)、0.10Aに等しい電流を386秒間印加します。 陰極で得られるニッケルの質量はどのくらいですか? (与えられた:Niのモル質量= 58.7 g / mol)

解決:

Ni2+  + 2e-→Ni(s)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2(96486 C)58.7g

3つのルールの関係を作成し、この場合に形成された質量を見つけるには、最初に電荷の量(Q)を見つける必要があります。

Q = i。 t
Q = 0.10。 386
Q = 38.6C

だから私たちは持っています:

2(96486 C)58.7g
38.6cm
m = 2265.82C。 g
192972 C
m = 0.01174gまたは11.74mg

3番目の例: 3つの電解槽が直列に接続されており、32分10秒間5Aの電流が流れます。 最初のバットには、CuSOソリューションがあります4; 2つ目は、FeClソリューションです。3; そして3番目に、AgNOソリューションがあります3. 3つのウェルの電極に堆積した各金属の質量を決定します。 (モル質量:Cu = 63.5 g / mol、Fe = 56 g / mol、Ag = 108 g / mol)。

解決:

まず、時間の値を秒に渡しましょう。

1分60秒
32分t
t = 1920 +10秒= 1930秒

このデータを使用して、電荷量Qを決定できます。

Q = i。 t
Q = 5。 1930
Q = 9650 C

ここで、3つのバットで発生する半反応のそれぞれに3つのルールを使用して、堆積した金属のそれぞれの質量を調べます。

1番目のキューバ:2番目のキューバ:3番目のキューバ:

お尻2+  + 2e-→Cu(s) 信仰3+ (ここに) +3および-→Fe(s) Ag+ (ここに) +および-→Ag(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e-1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C)63.5 g3。 (96486 C)56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m≈3.175gのCu(s)m≈1.867gのFe(s)m = 10.8gのAg(s)


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm

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