Kvantitativa aspekter av elektrolys. Beräkningar i elektrolys

Elektrolys är en process som har bred industriell tillämpning och därför är dess kvantitativa aspekter extremt viktiga för fabriker. Till exempel behöver de veta hur mycket reagens de ska använda, hur länge processen ska genomföras och hur mycket av den önskade produkten de ska få.

Genom den magmatiska elektrolysen av natriumklorid (bordssalt) producerar industrier klorgas, så de behöver veta vilken volym klorgas de kommer att få.

Dessutom genomgår flera metalldelar elektrolys i ett vattenhaltigt medium för att beläggas med en annan metall, som i fallet med guld- eller silverhalvsmycken och kostymsmycken. Färgkvaliteten på objektet som har belagts och effektiviteten av skyddet mot dess korrosion beror bland annat på tidpunkten för elektrolys och intensiteten hos den elektriska strömmen som används.

Således började den engelska fysikern och kemisten Michael Faraday (1791-1867) att studera dessa aspekter involverar elektrolys och efter flera experiment upptäckte han några lagar isåfall.

Michael Faraday (1791-1867)

En av dem visade att mängden massa av en metall som avsätts på elektroden är direkt proportionell mot mängden elektrisk laddning (Q) som passerar genom kretsen.

Den elektriska laddningen (Q) ges med följande formel:

På vad:

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

Så laddningsenheten skulle vara A. s, vilket är lika med coulomb-enheten (C).

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

År 1909 bestämde fysikern Robert Andrews Millikan (1868-1953) att den elektriska laddningen på 1 elektron är lika med 1.602189. 10^-19 Ç.

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

Avogadros konstant säger att i 1 mol elektron finns 6.02214. 10²³ elektroner. Således är mängden laddning som transporteras av 1 mol elektroner lika med produkten av den elektriska laddningen för varje elektron med mängden elektroner vi har i 1 mol, det vill säga:

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

Därför, om vi vet mängden materia (n) som färdas genom kretsen, multiplicerar du bara med det värde som vi såg just att vi hittade den elektriska laddning (Q) som kommer att behövas för att genomföra elektrolysprocessen om du vill:

Detta värde (96486 C) är känt som Faradays konstant (1F). Således, om laddningen som används i processen ges långt borta, kan vi använda relationer som upprättats genom tre regler och beräkna mängden massa som kommer att deponeras i elektrolysen.

Läs texten Tillämpningar av kvantitativa aspekter av elektrolys att veta exakt hur dessa beräkningar kan bidra till att lösa problem relaterade till elektrolysprocesser och till och med batterier.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kvantitativa aspekter av elektrolys"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.