Kvantitative aspekter ved elektrolyse. Beregninger i elektrolyse

Elektrolyse er en prosess som har bred industriell anvendelse, og derfor er dens kvantitative aspekter ekstremt viktige for fabrikker. For eksempel trenger de å vite hvor mye reagens de skal bruke, hvor lenge prosessen skal utføres, og hvor mye av det ønskede produktet de skal få.

Gjennom den magmatiske elektrolysen av natriumklorid (bordsalt) produserer industrier klorgass, så de trenger å vite hvilket volum klorgass de vil kunne oppnå.

I tillegg gjennomgår flere metalldeler elektrolyse i et vandig medium for å bli belagt med et annet metall, som i tilfelle gull eller sølv halvjuveler og kostyme smykker. Fargekvaliteten på objektet som er belagt og effektiviteten av beskyttelsen mot korrosjon avhenger blant annet av tidspunktet for elektrolyse og intensiteten av den elektriske strømmen som brukes.

Dermed begynte den engelske fysikeren og kjemikeren Michael Faraday (1791-1867) å studere disse aspektene involverer elektrolyse og etter flere eksperimenter oppdaget han noen lover i så fall.

Michael Faraday (1791-1867)

En av dem viste at mengden masse av et metall som avsettes på elektroden er direkte proporsjonal med mengden elektrisk ladning (Q) som passerer gjennom kretsen.

Den elektriske ladningen (Q) er gitt med følgende formel:

På hva:

i = elektrisk strømintensitet (enhet: ampere - A)
t = tid (enhet: sekunder - s)

Så ladeaggregatet ville være A. s, som er lik coulomb-enheten (C).

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

I året 1909 bestemte fysikeren Robert Andrews Millikan (1868-1953) at den elektriske ladningen på 1 elektron er lik 1,602189. 10^-19 Ç.

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

Avogadros konstant sier at i 1 mol elektroner er det 6.02214. 10²³ elektroner. Således er ladningsmengden som bæres ved passering av 1 mol elektroner lik produktet av den elektriske ladningen til hvert elektron med mengden elektroner vi har i 1 mol, det vil si:

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

Derfor, hvis vi vet mengden materie (n) som beveger seg gjennom kretsen, bare multipliser med verdien som vi så nettopp at vi fant den elektriske ladningen (Q) som vil være nødvendig for å utføre elektrolyseprosessen som hvis du vil:

Denne verdien (96486 C) er kjent som Faradays konstant (1F). Dermed, hvis ladningen som brukes i prosessen, blir gitt i faraday, så kan vi bruke relasjoner etablert av regler på tre og beregne mengden masse som vil bli avsatt i elektrolysen.

Les teksten Anvendelser av kvantitative aspekter av elektrolyse å vite nøyaktig hvordan disse beregningene kan bidra til å løse problemer knyttet til elektrolyseprosesser og til og med batterier.

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kvantitative aspekter av elektrolyse"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Tilgang 28. juni 2021.