ELEKTROLIZ QONUNLARI
Elektr energiyasi ta`sirida vujudga keladigan kimyoviy jarayonlar unumi bilan elektr toki o`rtasida miqdoriy bog`lanish borligini dastlab (1836 yilda) ingliz olymi M. Faradey aniqladi. M. Faradey fanga elyoktrod, anod, katod, anion, elektrolit, elektroliz tushunchalarini kiritdi. Bu atamalar hozirga qadar qo`llanilib keladi. Faradey o`z tajribalarini bajarishda bir necha galvanik elementni ketma-ket ulab, batareya hosil qildi: elektroliz qilishda ana shu batareyadan elektr toki manbai sifatida foydalandi. U o`z tekshirishlari natijasida quyidagi elektroliz qonunlarini kashf etdi:
I.Faradeyning 1 – qonuni. Elektroliz jarayonida elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massa miqdori eritmadan o`tgan elektr toki mitsdoriga to`g`ri proportsional bo`ladi.
Agar elektrodda asralib chiqqan moddaning massasini t, elektr miqdorini Q bilan, tok quchini I, vaqtni t bilan ishoralasak, Faradeyning 1 qonuni quyidagicha yoziladi:
m=KQ=Kit
bu yerda: K — ayni elementning elektrokimyoviy ekvivalenti (gKl-1), ya`ni eritma orqali kulon elektr goki o`tganda ajralib chiqadigan modda massasi.
2. Faradeyning 2-qonuni. Agar bir necha ketma-ket ulangan elektrolizerdagi elektrolit eritmasi ortadi bir xiu miqdorda elektr toki o`tkazishda, elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning massa miqdorlari o`sha moddalarning kimyoviy ekvivalentlariga proportsional bo`ladi.
Bir idishga AgNO3, ikkinchi idishga HCl, uchinchi idishga CuSO4, to`rtinchi idishga FeCl3 eritmalari solinib, har qaysi idishga bir xil moddadan yasalgan va bir xil kattalikdagi ikki elektrod tushirilib, barcha elektrodlar bir-biri bilan ketma-ket ulanib elektrodlarga xok berilsa, sistema orqali 96485 kulon yoki 26,8 amper-soat elektr toki o`tganda, birinchi idishda 108 g kumush va 8 g kislorod, ikkinchi idishda 1 r vodorod va 35,46 g xlor, uchinchi idishda 31,8 g mis va 8 g kislorod, to`rtinchi idishda esa 18,66 g temir va 35,46 g xlor ajralib chiqadi.
Faradeyning 2-qonuni K formula bilan ifodalanadi. Uning birinchi va ikkinchi qonunlari uchun kelib chiqadi.
Bu erda, E — moddaning kimyoviy ekvivalenti. Elektroliz vaqtida asosiy jarayondan tashqari turli qo`shimcha hodisalar ham sodir bo`lishi sababli ma`lum miqdor elektr toki o`tkazilganida elektrodlarda ajralib chiqadigan modtsa miqdorlari Faradey qonunlari bilan hisoblanadigan miqdordan kamroq bo`ladi. Shunga ko`ra «elektroliz unumi» yoki «tokga nisbatan unum» degan tushuncha kiritilgan:
bu yerda: ml—amalda ajralib chiqqan modda miqdori, t —nazariy mikdor ya`ni Binobarin, ga ega bo`lamiz.
Misol. Mis tuzi eritmasini 50 amper tok bilan 5 soat elektroliz qilinganda 275 gr mis ajralib chiq-qan. Elektroliz jarayonining unumini toping.
Yechish:
|
