V besedilu Kvantitativni vidiki elektrolize, videli ste nekaj matematičnih razmerij, ki se vzpostavijo med količinami, ki sodelujejo v procesu elektrolize, kot npr električni tok (i), količina električnega naboja (Q), ki je potrebna za proces, in čas (t) Voditi do. Ugotovljena je bila tudi količina električnega naboja, ki se prenaša, ko je 1 mol elektronov, oziroma po Avogadrovi konstanti 6,02. 1023 elektroni.
Na kratko, odnosi so:
Tukaj so trije primeri, kako lahko te informacije uporabite za reševanje praktičnih problemov z elektrokemijo. Pomembno je omeniti, da tukaj uporabljamo vrednost 96486 C. Vendar se v večini kemijske literature uporablja zaokrožena vrednost 96500 C.
1. primer: Razmislite o galvanizaciji, pri kateri je bil del prevlečen s srebrom. Na koncu tega elektrolitskega procesa količina naboja, uporabljena za ione Ag+ če so znižali Ag, je bilo 0,05 faradaya. Če veste, da je molska masa srebra enaka 108 g / mol, povejte, kakšna je bila masa srebra, deponiranega v tem procesu?
Resolucija:
Ag+ (tukaj) + in- → Ag(s)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 faraday 108 g
0,05 faraday m
m = 5,4 g
2. primer: Recimo, da izvajamo elektrolizo vodne raztopine nikljevega sulfata (NiSO4), pri čemer 386 sekund uporablja električni tok, enak 0,10 A. Kolikšna bo masa niklja, ki jo bomo dobili na katodi? (Glede: molska masa Ni = 58,7 g / mol)
Resolucija:
Ni2+ + 2e- → Ni(s)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 ° C) 58,7 g
Če želimo vzpostaviti razmerje med pravilom treh in najti maso, ki je nastala v tem primeru, moramo najprej poiskati količino električnega naboja (Q):
Q = i. t
Q = 0,10. 386
Q = 38,6C
Torej imamo:
2 (96486 ° C) 58,7 g
38,6 cm
m = 2265,82 ° C. g
192972 C
m = 0,01174 g ali 11,74 mg
3. primer: Imamo tri zaporedne elektrolitske kadi, ki delujejo na tok 5 A za čas 32 minut in 10 sekund. V prvi kadi imamo raztopino CuSO4; na drugem pa imamo raztopino FeCl3; v tretjem pa imamo rešitev AgNO3. Določite mase vsake od kovin, naloženih na elektrode treh vdolbinic. (Molske mase: Cu = 63,5 g / mol, Fe = 56 g / mol, Ag = 108 g / mol).
Resolucija:
Najprej podajmo vrednost časa v sekunde:
1 minuta 60 sekund
32 minut t
t = 1920 + 10 sekund = 1930 sekund
S temi podatki lahko določimo količino električnega naboja Q:
Q = i. t
Q = 5. 1930
Q = 9650 ° C
Zdaj uporabljamo pravila treh za vsako polovično reakcijo, ki se pojavi v treh kadih, da bi ugotovili ustrezne mase naloženih kovin:
1. Kuba: 2. Kuba: 3. Kuba:
Ass2+ + 2e- → Cu(s) Vera3+ (tukaj) + 3 in- → Fe(s) Ag+ (tukaj) + in- → Ag(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 ° C) 63,5 g (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m ≈ 3,175 g Cu(s)m ≈ 1,867 g Fe(s)m = 10,8 g Ag(s)
Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
