전기 분해의 정량적 측면의 응용

텍스트에서 전기 분해의 정량적 측면, 당신은 전기 분해 과정에 관련된 양 사이에 확립 된 몇 가지 수학적 관계를 보았습니다. 전류 (i), 공정이 발생하는 데 필요한 전하량 (Q) 및 시간 (t) 이어집니다. 또한 1 몰의 전자가있을 때 또는 Avogadro의 상수 인 6.02에 따라 운반되는 전하량도 발견되었습니다. 10²³ 전자.

간단히 말해서 관계는 다음과 같습니다.

이제이 정보를 사용하여 실제 전기 화학 문제를 해결하는 방법에 대한 세 가지 예가 있습니다. 여기서는 96486 C 값을 사용한다는 점에 유의해야합니다. 그러나 대부분의 화학 문헌에서는 반올림 된 값 96500 C가 사용됩니다.

첫 번째 예 : 부품이은으로 코팅 된 전기 도금을 고려하십시오. 이 전해 공정이 끝나면 Ag 이온에 사용되는 전하량⁺ Ag를 줄이면 0.05 패러데이였습니다. 은의 몰 질량이 108g / mol과 같다는 것을 알고 있다면이 과정에서 증착 된 은의 질량은 얼마입니까?

해결:

Ag⁺ _(여기) + 및-→ Ag_(에스)
↓ ↓
1 몰 e-1 몰
↓ ↓
1 패러데이 108g
0.05 패러데이 m
m = 5.4g

두 번째 예 : 황산 니켈 수용액 (NiSO)의 전기 분해를 수행한다고 가정 해 보겠습니다.₄), 386 초 동안 0.10A에 해당하는 전류를 적용합니다. 음극에서 얻을 수있는 니켈의 질량은 얼마입니까? (주어진: Ni의 몰 질량 = 58.7 g / mol)

해결:

Ni²⁺  + 2e- → Ni_(에스)
↓ ↓
2 몰 e-1 몰
↓ ↓
2 (96486C) 58.7g

3의 법칙 관계를 만들고이 경우에 형성된 질량을 찾으려면 먼저 전하량 (Q)을 찾아야합니다.

Q = i. 티
Q = 0.10. 386
Q = 38.6C

그래서 우리는 :

2 (96486C) 58.7g
38.6cm
m = 2265.82C. 지
192972 C
m = 0.01174g 또는 11.74mg

세 번째 예 : 우리는 3 개의 전해조를 직렬로 연결하고 32 분 10 초 동안 5A의 전류를가합니다. 첫 번째 통에는 CuSO 솔루션이 있습니다.

₄; 두 번째에는 FeCl 용액이 있습니다._3; 세 번째에는 AgNO 솔루션이 있습니다.₃. 세 우물의 전극에 증착 된 각 금속의 질량을 결정합니다. (몰 질량: Cu = 63.5g / mol, Fe = 56g / mol, Ag = 108g / mol).

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해결:

먼저 시간 값을 초로 전달해 보겠습니다.

1 분 60 초
32 분 t
t = 1920 + 10 초 = 1930 초

이 데이터를 사용하여 전하량 Q를 결정할 수 있습니다.

Q = i. 티
Q = 5. 1930
Q = 9650 ° C

이제 세 개의 통에서 발생하는 각 반쪽 반응에 대해 세 가지 규칙을 사용하여 증착 된 금속의 각 질량을 알아냅니다.

1 위 쿠바: 2 위 쿠바: 3 위 쿠바 :

나귀²⁺  + 2e- → Cu_(에스) 신앙³⁺ _(여기) + 3 및-→ Fe_(에스) Ag⁺ _(여기) + 및-→ Ag_(에스)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 몰 e-1 몰 3 몰 e-1 몰 1 몰 e-1 몰
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486C) 63.5g 3. (96486C) 56g 96486C 108g
9650cm 9650cm 9650cm
m ≈ 3.175g의 Cu_(에스)m ≈ 1.867g의 Fe_(에스)m = Ag 10.8g_(에스)

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "전기 분해의 정량적 측면의 응용"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. 2021 년 6 월 28 일 액세스.