Elektrolīzes kvantitatīvie aspekti. Aprēķini elektrolīzē

Elektrolīze ir process, kuru plaši izmanto rūpniecībā, un tāpēc tā kvantitatīvie aspekti ir ārkārtīgi svarīgi rūpnīcām. Piemēram, viņiem jāzina, cik daudz reaģenta jālieto, cik ilgi jāveic process un cik daudz vēlamā produkta viņi saņems.

Veicot nātrija hlorīda (galda sāls) magmatisko elektrolīzi, rūpniecības nozarēs rodas hlora gāze, tāpēc viņiem jāzina, kādu tilpumu hlora gāzes viņi varēs iegūt.

Turklāt vairākām metāla daļām tiek veikta elektrolīze ūdens vidē, lai tās varētu pārklāt ar citu metālu, piemēram, zelta vai sudraba pusdārgakmeņiem un bižutērijai. Pārklāta priekšmeta krāsas kvalitāte un aizsardzības pret koroziju efektivitāte cita starpā ir atkarīga no elektrolīzes laika un izmantotās elektriskās strāvas intensitātes.

Tādējādi angļu fiziķis un ķīmiķis Maikls Faradejs (1791-1867) sāka pētīt šos aspektus iesaistot elektrolīzi, un pēc vairākiem eksperimentiem viņš atklāja dažus likumus tādā gadījumā.

Maikls Faradejs (1791-1867)

Viens no tiem parādīja, ka metāla masas daudzums, kas nogulsnējas uz elektroda, ir tieši proporcionāls elektriskā lādiņa (Q) daudzumam, kas iet caur ķēdi.

Elektrisko lādiņu (Q) aprēķina pēc šādas formulas:

Uz ko:

i = elektriskās strāvas intensitāte (mērvienība: ampērs - A)
t = laiks (vienība: sekundes - s)

Tātad uzlādes vienība būtu A. s, kas ir vienāds ar kulona vienību (C).

Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vēl vairāk;)

Gadā fiziķis Roberts Endrjūs Millikans (1868-1953) noteica, ka 1 elektrona elektriskā lādiņa vērtība ir 1,602189. 10^-19 Ç.

Roberts Endrjūs Millikans (1868-1953)

Avogadro konstante saka, ka 1 elektronu molā ir 6,02214. 10²³ elektroni. Tādējādi lādiņa daudzums, ko pārvadā 1 mol elektronu, ir vienāds ar katra elektrona elektriskā lādiņa reizinājumu ar elektronu daudzumu, kas mums ir 1 mol, tas ir:

1,602189. 10^-19 Ç. 6,02214. 10²³ = 96486 ° C

Tāpēc, ja mēs zinām vielas (n) daudzumu, kas pārvietojas pa ķēdi, vienkārši reiziniet ar vērtību mēs tikko redzējām, ka esam atraduši elektrisko lādiņu (Q), kas būs vajadzīgs elektrolīzes procesa veikšanai Ja tu vēlies:

Šī vērtība (96486 C) ir pazīstama kā Faradejas konstante (1F). Tādējādi, ja procesā izmantotais lādiņš tiek piešķirts mūsdienās, tad mēs varam izmantot attiecības, kas izveidotas ar trīs noteikumiem, un aprēķināt masas daudzumu, kas tiks nogulsnēts elektrolīzē.

Lasīt tekstu Elektrolīzes kvantitatīvo aspektu pielietojums precīzi zināt, kā šie aprēķini var palīdzēt atrisināt problēmas, kas saistītas ar elektrolīzes procesiem un pat akumulatoriem.

Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju

Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Elektrolīzes kvantitatīvie aspekti"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Piekļuve 2021. gada 28. jūnijam.