Kvantitativni vidiki elektrolize. Izračuni v elektrolizi

Elektroliza je postopek, ki ima široko industrijsko uporabo, zato so njeni kvantitativni vidiki izredno pomembni za tovarne. Na primer, vedeti morajo, koliko reagenta uporabiti, kako dolgo izvesti postopek in koliko želenega izdelka bodo dobili.

Z magmatsko elektrolizo natrijevega klorida (kuhinjske soli) industrije proizvajajo klorov plin, zato morajo vedeti, kakšno količino klorovega plina bodo lahko dobile.

Poleg tega je več kovinskih delov podvrženih elektrolizi v vodnem mediju, da bi bili prevlečeni z drugo kovino, tako kot pri zlatih ali srebrnih pol draguljih in bižuteriji. Kakovost barve predmeta, ki je prevlečen, in učinkovitost zaščite pred njegovo korozijo sta med drugim odvisna od časa elektrolize in jakosti uporabljenega električnega toka.

Tako je angleški fizik in kemik Michael Faraday (1791-1867) začel proučevati te vidike z elektrolizo in po več poskusih odkril nekaj zakonov v tem primeru.

Michael Faraday (1791-1867)

Eden od njih je pokazal, da je količina mase kovine, ki se nanese na elektrodo, neposredno sorazmerna s količino električnega naboja (Q), ki prehaja skozi vezje.

Električni naboj (Q) je podan z naslednjo formulo:

Na čem:

i = jakost električnega toka (enota: amper - A)
t = čas (enota: sekunde - s)

Enota naboja bi bila torej A. s, kar je enako kulonski enoti (C).

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Leta 1909 je fizik Robert Andrews Millikan (1868-1953) ugotovil, da je električni naboj 1 elektrona enak 1,602189. 10^-19 Ç.

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

Avogadrova konstanta pravi, da je v 1 molu elektronov 6,02214. 10²³ elektroni. Tako je količina naboja s prehodom 1 mola elektronov enaka zmnožku električnega naboja vsakega elektrona na količino elektronov, ki jih imamo v 1 molu, to je:

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

Če torej poznamo količino snovi (n), ki potuje skozi vezje, samo pomnožimo z vrednostjo pravkar smo videli, da smo našli električni naboj (Q), ki bo potreben za izvedbo procesa elektrolize če želiš:

Ta vrednost (96486 C) je znana kot Faradayeva konstanta (1F). Če je torej naboj, uporabljen v postopku, podan faradayu, potem lahko uporabimo razmerja, določena s pravili treh, in izračunamo količino mase, ki se bo odložila pri elektrolizi.

Preberi besedilo Uporabe kvantitativnih vidikov elektrolize natančno vedeti, kako lahko ti izračuni prispevajo k reševanju problemov, povezanih s procesi elektrolize in celo baterij.

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kvantitativni vidiki elektrolize"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Dostopno 28. junija 2021.