Mga Batas ni Faraday sa Elektrolisis – Unang ug Ikaduhang Batas (Ekwasyon & Definisyon)

Mga Batas ni Faraday sa Elektrolisis

Bago maintindihan ang mga batas ni Faraday sa elektrolisis, kailangan munang maintindihan natin ang proseso ng elektrolisis ng metal sulfate.

Kapag ang isang elektrolito tulad ng metal sulfate ay dilawin sa tubig, ang mga molekula nito ay naghihiwalay sa mga positibong at negatibong ions. Ang mga positibong ions (o metal ions) ay lumilipad sa mga electrode na konektado sa negatibong terminal ng battery kung saan ang mga positibong ions ay kumukuha ng electrons mula dito, naging malinis na metal atom at nakalapat sa electrode.

Ang negatibong ions (o sulfions) ay lumilipad sa electrode na konektado sa positibong terminal ng battery, kung saan ang mga negatibong ions ay ibinibigay ang kanilang extra electrons at naging SO4 radical. Dahil ang SO4 ay hindi maaaring umiral sa isang elektrikong neutral na estado, ito ay sasalakay sa positibong metal na electrode – bumubuo ng isang metal sulfate na muling lalason sa tubig.

Mga batas ni Faraday sa elektrolisis ay quantitative (mathematical) na relasyon na naglalarawan ng dalawang nabanggit na phenomena.

Unang Batas ni Faraday sa Elektrolisis

Sa maikling paliwanag sa itaas, malinaw na ang pagdaloy ng current sa external battery circuit lubusang depende sa kung ilang electrons ang natransfer mula sa negatibong electrode o cathode hanggang sa positibong metal ion o cations. Kung ang cations ay may valency ng dalawa tulad ng Cu++ kada cation, magkakaroon ng dalawang electrons ang matransfer mula sa cathode hanggang sa cation. Alam natin na bawat electron ay may negatibong electrical charge – 1.602 × 10-19 Coulombs at sabihin nating ito ay – e. Kaya para sa disposition ng bawat Cu atom sa cathode, magkakaroon ng – 2.e charge transfer mula sa cathode hanggang sa cation.

Ngayon sabihin nating para sa t oras, magkakaroon ng kabuuang n bilang ng copper atoms na napalapat sa cathode, kaya ang kabuuang charge transfer, ay magiging – 2.n.e Coulombs. Ang masa m ng napalapat na copper ay siyempre isang function ng bilang ng atoms na napalapat. Kaya, maaaring masabi na ang masa ng napalapat na copper ay direktang proportional sa quantity ng electrical charge na lumalabas sa electrolyte. Kaya ang masa ng napalapat na copper m ∝ Q quantity ng electrical charge na lumalabas sa electrolyte.

Unang Batas ni Faraday sa Elektrolisis nagsasaad na ang chemical deposition dahil sa pagdaloy ng current sa isang electrolyte ay direktang proportional sa quantity ng electricity (coulombs) na lumalabas dito.

i.e. masa ng chemical deposition:

Kung saan, Z ay isang constant of proportionality at kilala bilang electro-chemical equivalent ng substance.

Kung ilagay natin ang Q = 1 coulombs sa itaas na equation, makakakuha tayo ng Z = m na nangangahulugan na ang electrochemical equivalent ng anumang substance ay ang halaga ng substance na napalapat sa paglalabas ng 1 coulomb sa solution nito. Ang constant ng paglalabas ng electrochemical equivalent ay karaniwang ipinapakita sa mga termino ng milligrams per coulomb o kilogram per coulomb.

Ikalawang Batas ni Faraday sa Elektrolisis

Hanggang ngayon, nalaman natin na ang masa ng chemical, na napalapat dahil sa elektrolisis ay proportional sa quantity ng electricity na lumalabas sa electrolyte. Ang masa ng chemical, na napalapat dahil sa elektrolisis ay hindi lamang proportional sa quantity ng electricity na lumalabas sa electrolyte, kundi ito rin depende sa ibang factor. Bawat substance ay may sariling atomic weight. Kaya para sa parehong bilang ng atoms, ang iba't ibang substances ay may iba't ibang masa.

Mulang muli, kung ilang atoms ang napalapat sa electrodes ay depende din sa kanilang bilang ng valency. Kung ang valency ay mas mataas, kung sa parehong amount ng electricity, ang bilang ng napalapat na atoms ay mas mababa samantalang kung ang valency ay mas mababa, kung sa parehong quantity ng electricity, mas maraming atoms ang napalapat.

Kaya, para sa parehong quantity ng electricity o charge na lumalabas sa iba't ibang electrolytes, ang masa ng napalapat na chemical ay direktang proportional sa kanyang atomic weight at inversely proportional sa kanyang valency.

Ikalawang batas ni Faraday sa elektrolisis nagsasaad na, kapag ang parehong quantity ng electricity ay lumalabas sa maraming electrolytes, ang masa ng substances na napalapat ay proportional sa kanilang respective chemical equivalent o equivalent weight.

Chemical Equivalent o Equivalent Weight

Ang chemical equivalent o equivalent weight ng isang substance maaaring matukoy sa pamamagitan ng mga batas ni Faraday sa elektrolisis, at ito ay inilalarawan bilang ang timbang ng subtenancy na kanyang magkakasama o magdisplace ng unit weight ng hydrogen.

Ang chemical equivalent ng hydrogen ay, kaya, unity. Dahil ang valency ng isang substance ay katumbas ng bilang ng hydrogen atoms, na ito ay maaaring palitan o kung saan ito maaaring sumama, ang chemical equivalent ng isang substance, kaya maaaring inilarawan bilang ang ratio ng kanyang atomic weight sa kanyang valency.

Sino ang Nag-imbento ng Mga Batas ni Faraday sa Elektrolisis?

Ang Mga Batas ni Faraday sa Elektrolisis ay inilathala ni Michael Faraday noong 1834. Si Michael Faraday rin ang responsable

Salamat sa pagdiscover ng mga batas ng elektrolisis, si Michael Faraday rin ang responsable sa popularizing terminologies tulad ng electrodes, ions, anodes, at cathodes.

Pahayag: Respeto sa original, mahalagang artikulo na karapat-dapat ibahagi, kung may infringement paki-contact delete.