직렬 전기 분해. 직렬 전기 분해 계산

전기 분해는 일반적으로 전기 화학에서 통 또는 전해 전지 (용기)를 포함하는 시스템으로 연구됩니다. 액체 물질 또는 용액에 두 개의 전극을 담근 상태 (음극 또는 음극 및 양극 또는 극 양). 이러한 전극은 발전기 (셀 또는 배터리)에 연결되어 전원이 켜지면 전기를 액체를 통해 다른 전극으로 전기 에너지를 에너지로 변환하는 산화 환원 반응을 일으킴 화학.

그러나 전기 분해가 산업에 적용될 때 실제로는 두 개의 전극이있는 전기 화학적 통이 아닙니다. 그러나 오프닝 이미지에 표시된 것처럼 직렬로 연결된 여러 개의 거대한 탱크. 또한이 모든 탱크를 서비스하는 데 충분한 용량의 발전기 하나만 사용됩니다. 각 탱크에 발전기를 사용하면 경제적 손실로 인해 생산이 불가능 해지기 때문입니다. 산업.

텍스트에서 전기 분해의 정량적 측면 전하 공식 (Q = i. t) 물질의 몰 질량 및 반 반응과 패러데이 상수 (96500 C)의 관계를 통해 균형 잡힌 음극 및 양극, 통에서 처리되거나 얻은 물질의 질량을 결정할 수 있습니다. 전해.

이것은 직렬 전기 분해의 경우에도 수행 할 수 있습니다. 그러나 고려해야 할 두 가지 요소가 있습니다.

1. 발전기는 모든 전해 전지에 대해 하나이므로 시간 (t)과 전류의 강도 (i)는 모든 전지에 대해 동일합니다. 따라서, 전하 (Q)도 모든 셀에 대해 동일합니다.

2. 각 세포에서 얻거나 변형 된 질량은 다를 것입니다, 각각에 포함 된 물질이 서로 다르기 때문입니다. 예를 들어, Zn 이온이²⁺ Ag 이온보다 두 배 많은 전자가 필요합니다.¹⁺. 이 질량은 3 개의 규칙을 사용하거나 아래 공식을 사용하여 직접 계산할 수 있습니다.

m = __미디엄. 큐__
큐. 96500

에 무슨:

M = 각 물질의 몰 질량;
Q = 시스템의 전하;
q = 이온 전하 (예: 이온이 Ag 인 경우)¹⁺, q의 값은 1이됩니다.

이 유형의 계산을 수행하는 방법의 예를 참조하십시오.

예: 직렬로 연결된 3 개의 전해조가 있으며 각각 AgNO를 포함합니다.₃, CuSO₄ 및 ZnCℓ₂. 108g의 금속 은이 첫 번째 통에 증착되었음을 알면 다음도 증착되었다고 결론을 내릴 수 있습니다.

a) 31.75g의 금속 구리.

b) 65.4g의 금속 아연.

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c) 63.5g의 금속 구리.

d) 108g의 금속 구리.

e) 108g의 금속 아연.

(원자 질량: Ag = 108; Cu = 63.5; Zn = 65.4).

해결:

첫 번째 전해조에서 발견 된 질량으로부터 우리는 시스템의 전하를 발견 할 수 있습니다. 이는 모든 셀에서 동일합니다.

Ag⁺ + 1e^-→ Ag
↓ ↓
1 몰 1 몰

1mol. 96500 C 108g (몰 질량)
Q 108g (취득 질량)
Q = 96500C

이 값을 가지고 우리는 다른 금속의 질량을 발견 할 수 있습니다. 이것은 3의 규칙 또는 이전에 주어진 공식을 통해 수행 될 수 있습니다.

• 세 가지 규칙에 따라 :

2 차 전해 용기: 3 차 전해 용기 :

나귀²⁺ + 2e^-→ Cu Zn⁺² + 2e^-→ Zn
↓ ↓ ↓ ↓
2 몰 1 몰 2 몰 1 몰 
2. 96500 C 63.5g 2. 96500 C 65.4g
96500 센티미터_나귀 96500 센티미터_Zn
미디엄_나귀 = 31.75g미디엄_Zn = 32.7g

• 공식: m = __미디엄. 큐__
  큐. 96500

2 차 전해 용기: 3 차 전해 용기 :

미디엄_나귀 = (63,5). (96500) 미디엄_Zn = (32,7). (96500)
2. 96500 1. 96500
미디엄_나귀 = 31.75g미디엄_Zn = 32.7g

따라서 올바른 대안은 문자 "a"입니다.

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "직렬 전기 분해"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-serie.htm. 2021 년 6 월 28 일 액세스.