Elektrolyse is een proces dat een brede industriële toepassing heeft en daarom zijn de kwantitatieve aspecten ervan uiterst belangrijk voor fabrieken. Ze moeten bijvoorbeeld weten hoeveel reagens ze moeten gebruiken, hoe lang ze het proces moeten uitvoeren en hoeveel van het gewenste product ze gaan krijgen.
Door de stollingselektrolyse van natriumchloride (keukenzout) produceren industrieën chloorgas, dus ze moeten weten hoeveel chloorgas ze kunnen verkrijgen.
Bovendien ondergaan verschillende metalen onderdelen elektrolyse in een waterig medium om te worden bekleed met een ander metaal, zoals in het geval van gouden of zilveren halfedelstenen en kostuumjuwelen. De kleurkwaliteit van het gecoate object en de effectiviteit van de bescherming tegen corrosie zijn onder meer afhankelijk van het tijdstip van elektrolyse en de intensiteit van de gebruikte elektrische stroom.
Zo begon de Engelse natuurkundige en scheikundige Michael Faraday (1791-1867) deze aspecten te bestuderen met elektrolyse en na verschillende experimenten ontdekte hij enkele wetten in dat geval.
Michael Faraday (1791-1867)
Een daarvan toonde aan dat de hoeveelheid massa van een metaal die op de elektrode wordt afgezet, recht evenredig is met de hoeveelheid elektrische lading (Q) die door het circuit gaat.
De elektrische lading (Q) wordt gegeven door de volgende formule:
Op wat:
i = elektrische stroomsterkte (eenheid: ampère - A)
t = tijd (eenheid: seconden – s)
Dus de eenheid van lading zou A zijn. s, wat gelijk is aan de coulombeenheid (C).
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
In het jaar 1909 bepaalde natuurkundige Robert Andrews Millikan (1868-1953) dat de elektrische lading van 1 elektron gelijk is aan 1,602189. 10-19 .
Robert Andrews Millikan (1868-1953)
De constante van Avogadro zegt dat er in 1 mol elektronen 6.02214 zijn. 1023 elektronen. Dus de hoeveelheid lading die wordt gedragen door de passage van 1 mol elektronen is gelijk aan het product van de elektrische lading van elk elektron door de hoeveelheid elektronen die we in 1 mol hebben, dat wil zeggen:
1,602189. 10-19 . 6,02214. 1023 = 96486 C
Daarom, als we de hoeveelheid materie (n) weten die door het circuit reist, vermenigvuldig dan gewoon met de waarde die we hebben net gezien dat we de elektrische lading (Q) hebben gevonden die nodig is om het elektrolyseproces uit te voeren dat als jij wilt:
Deze waarde (96486 C) staat bekend als Constante van Faraday (1F). Dus als de lading die in het proces wordt gebruikt in faraday wordt gegeven, kunnen we relaties gebruiken die zijn vastgesteld door regels van drie en de hoeveelheid massa berekenen die zal worden afgezet in de elektrolyse.
Lees de tekst Toepassingen van kwantitatieve aspecten van elektrolyse om precies te weten hoe deze berekeningen kunnen bijdragen aan het oplossen van problemen met betrekking tot elektrolyseprocessen en zelfs batterijen.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kwantitatieve aspecten van elektrolyse"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Betreden op 28 juni 2021.
Chemie
Toepassingen van elektrolyse, galvaniseren, vernikkelen, verchromen, nikkel, chroom, kathode, natrium, aluminium, chloor, bijtende soda, waterstofgas, stollingselektrolyse, waterige elektrolyse, alkalimetalen, aardalkali, gas chloor.
Chemie
Elektrolyse, elektrolytoplossingen, elektrische stroom, oxidatie-reductiereacties, spontaan chemisch proces, chemisch proces niet-spontaan, transformator, kunstmatige transformatie, industrieën, alkalimetalen, aardalkali, waterstofgas, gas cl
