Electroliza este un proces care are o largă aplicare industrială și, prin urmare, aspectele sale cantitative sunt extrem de importante pentru fabrici. De exemplu, trebuie să știe cât reactiv să folosească, cât timp să efectueze procesul și cât din produsul dorit vor primi.
Prin electroliza magmatică a clorurii de sodiu (sare de masă), industriile produc clor gazos, deci trebuie să știe ce volum de clor gazos vor putea obține.
În plus, mai multe părți metalice sunt supuse electrolizei într-un mediu apos pentru a fi acoperite cu un alt metal, ca în cazul semi-bijuteriilor din aur sau argint și a bijuteriilor pentru costume. Calitatea culorii obiectului care a fost acoperit și eficacitatea protecției împotriva coroziunii sale depind, printre altele, de momentul electrolizei și de intensitatea curentului electric utilizat.
Astfel, fizicianul și chimistul englez Michael Faraday (1791-1867) a început să studieze aceste aspecte implicând electroliza și după mai multe experimente a descoperit câteva legi în acest caz.
Michael Faraday (1791-1867)
Unul dintre ei a arătat că cantitatea de masă a unui metal care este depusă pe electrod este direct proporțională cu cantitatea de încărcare electrică (Q) care trece prin circuit.
Sarcina electrică (Q) este dată de următoarea formulă:
Pe ce:
i = intensitatea curentului electric (unitate: ampere - A)
t = timp (unitate: secunde - s)
Deci unitatea de încărcare ar fi A. s, care este egal cu unitatea de coulomb (C).
În anul 1909, fizicianul Robert Andrews Millikan (1868-1953) a stabilit că sarcina electrică a unui electron este egală cu 1,602189. 10-19 Ç.
Robert Andrews Millikan (1868-1953)
Constanta lui Avogadro spune că în 1 mol de electroni sunt 6,02214. 1023 electroni. Astfel, cantitatea de sarcină transportată de trecerea a 1 mol de electroni este egală cu produsul sarcinii electrice a fiecărui electron de cantitatea de electroni pe care o avem în 1 mol, adică:
1,602189. 10-19 Ç. 6,02214. 1023 = 96486 C
Prin urmare, dacă cunoaștem cantitatea de materie (n) care se deplasează prin circuit, înmulțiți cu valoarea respectivă tocmai am văzut că am găsit sarcina electrică (Q) care va fi necesară pentru a efectua procesul de electroliză care daca vrei:
Această valoare (96486 C) este cunoscută sub numele de Constanta lui Faraday (1F). Astfel, dacă încărcătura utilizată în proces este dată în faraday, atunci putem folosi relațiile stabilite prin reguli de trei și să calculăm cantitatea de masă care va fi depusă în electroliză.
Citeste textul Aplicații ale aspectelor cantitative ale electrolizei să știți exact cum aceste calcule pot contribui la rezolvarea problemelor legate de procesele de electroliză și chiar de baterii.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
