Elektroliz genellikle Elektrokimyada bir tekne veya elektrolitik hücre (bir kap) içeren bir sistem olarak incelenir. iki elektrotun daldırıldığı sıvı bir madde veya çözelti içinde (katot veya negatif kutup ve anot veya kutup pozitif). Bu elektrotlar, açıldığında elektrik ileten bir jeneratöre (hücre veya pil) bağlanır. sıvı yoluyla diğerine elektrot, elektrik enerjisini enerjiye dönüştüren oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarına neden olur. kimya.
Bununla birlikte, endüstrilerde elektroliz uygulandığında, pratikte sadece iki elektrotlu bir elektrokimyasal kazan değildir; daha ziyade açılış resminde gösterildiği gibi seri olarak bağlanmış birkaç büyük tank. Ayrıca tüm bu tanklara hizmet vermek için yeterli kapasiteye sahip tek bir jeneratör kullanılmaktadır, çünkü her tank için bir jeneratör kullanılırsa, ekonomik kayıp üretimi imkansız hale getirecektir. Sanayi.
Metinde Elektrolizin Kantitatif Yönleri elektrik yükü formülü (Q = i. t) ve Faraday sabitinin (96500 C) maddelerin molar kütleleriyle ve yarı tepkimelerle ilişkisi yoluyla dengeli katodik ve anodik, bir fıçıda işlenmiş veya elde edilmiş maddenin kütlesini belirlemek mümkündür. elektrolitik.
Bu, seri elektroliz durumunda da yapılabilir. Ancak dikkate alınması gereken iki faktör vardır:
1. Jeneratör tüm elektrolitik hücreler için bir olduğundan, elektrik akımının süresi (t) ve yoğunluğu (i) tüm hücreler için aynı olacaktır. Bu nedenle, elektrik yükü (Q) da tüm hücreler için aynı olacaktır;
2. Her hücrede elde edilen veya dönüştürülen kütle farklı olacaktır., çünkü her birinin içerdiği maddeler farklıdır. Bunun nedeni, örneğin, Zn iyonu2+ Ag iyonunun iki katı elektron gerektirir1+. Bu kütleler, üçlü kurallar kullanılarak veya doğrudan aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
m = __M. S__
q. 96500
Ne üzerine:
M = her maddenin molar kütlesi;
Q = sistemin elektrik yükü;
q = iyon yükleri, örneğin iyonlar Ag ise1+, q değeri 1 olacaktır.
Bu tür bir hesaplamanın nasıl gerçekleştirileceğine ilişkin bir örneğe bakın:
Misal: Her biri AgNO içeren seri bağlı üç elektrolitik kazan vardır.3, CuSO4 ve ZnCℓ2. İlk teknede 108 g metalik gümüşün biriktirildiği bilindiğinde, aşağıdakilerin de biriktirildiği sonucuna varılabilir:
a) 31,75 g metalik bakır.
b) 65.4 g metalik çinko.
c) 63,5 g metalik bakır.
d) 108 g metalik bakır.
e) 108 g metalik çinko.
(Atomik kütleler: Ag = 108; Cu = 63,5; Zn = 65.4).
Çözüm:
İlk elektrolitik hücrede bulunan kütleden, tüm hücreler için aynı olan sistemin elektrik yükünü keşfedebiliriz:
Ag+ + 1e-→ Ag
↓ ↓
1 mol 1 mol
1 mol. 96500 C 108 g (molar kütle)
Q 108 g (elde edilen kütle)
Q = 96500C
Elimizde bu değer ile diğer metallerin kütlelerini keşfedebiliriz. Bu, üç kuralı veya daha önce verilen formülle yapılabilir:
- Üç kuralına göre:
2. elektrolitik hazne: 3. elektrolitik hazne:
eşek2+ + 2e-→ Cu Zn+2 + 2e-→ Zn
↓ ↓ ↓ ↓
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
2. 96500 C 63,5 gr 2. 96500 C 65,4 gr
96500 cmeşek 96500 cmçinko
meşek = 31,75 grmçinko = 32,7 gr
- Formüle göre: m = __M. S__
q. 96500
2. elektrolitik hazne: 3. elektrolitik hazne:
meşek = (63,5). (96500) mçinko = (32,7). (96500)
2. 96500 1. 96500
meşek = 31,75 grmçinko =32,7 gr
Bu nedenle, doğru alternatif “a” harfidir.
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-serie.htm
