फाराडे के विद्युत-अपघटन के नियम – पहिलो र दोस्रो नियम (समीकरणहरू र परिभाषा)

फाराडे की विद्युत-संयोजन के नियम

फाराडे के विद्युत-संयोजन के नियम समझने से पहले हमें धातु सल्फेट के विद्युत-संयोजन की प्रक्रिया को समझना चाहिए।

जब धातु सल्फेट जैसा विद्युत-संयोजन मिश्रण पानी में घुला जाता है, तो इसके अणु धनात्मक और ऋणात्मक आयनों में विभाजित हो जाते हैं। धनात्मक आयन (या धातु आयन) उन इलेक्ट्रोड तक जाते हैं जो बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़े होते हैं, जहाँ ये धनात्मक आयन इलेक्ट्रोन लेते हैं, शुद्ध धातु बन जाते हैं और इलेक्ट्रोड पर जमा हो जाते हैं।

ऋणात्मक आयन (या सल्फेट आयन) उन इलेक्ट्रोड तक जाते हैं जो बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से जुड़े होते हैं, जहाँ ये ऋणात्मक आयन अपने अतिरिक्त इलेक्ट्रोन छोड़ देते हैं और SO4 रेडिकल बन जाते हैं। क्योंकि SO4 विद्युत-रासायनिक रूप से तटस्थ अवस्था में नहीं रह सकता, इसलिए यह धातु धनात्मक इलेक्ट्रोड पर हमला करेगा - धातु सल्फेट बनाने के लिए जो फिर से पानी में घुल जाएगा।

फाराडे के विद्युत-संयोजन के नियम ये दो घटनाओं का वर्णन करने वाले गणितीय संबंध हैं।

फाराडे का पहला विद्युत-संयोजन का नियम

ऊपर दिए गए संक्षिप्त विवरण से स्पष्ट है कि बाहरी विद्युत धारा का प्रवाह पूरी तरह से इस पर निर्भर करता है कि ऋणात्मक इलेक्ट्रोड या कैथोड से धनात्मक धातु आयन या कैटायन तक कितने इलेक्ट्रोन स्थानांतरित होते हैं। यदि कैटायनों की वैलेंसी दो जैसी है, जैसे Cu++, तो प्रत्येक कैटायन के लिए दो इलेक्ट्रोन कैथोड से कैटायन तक स्थानांतरित होंगे। हम जानते हैं कि प्रत्येक इलेक्ट्रोन का ऋणात्मक विद्युत आवेश – 1.602 × 10-19 कूलंब होता है और इसे – e कहते हैं। इसलिए, प्रत्येक Cu परमाणु के कैथोड पर जमा होने के लिए, कैथोड से कैटायन तक – 2.e आवेश स्थानांतरित होगा।

अब कहें t समय के लिए कुल n संख्या में तांबे के परमाणु कैथोड पर जमा होंगे, तो कुल स्थानांतरित आवेश, – 2.n.e कूलंब होगा। जमा हुए तांबे का द्रव्यमान m जाहिर है कि जमा हुए परमाणुओं की संख्या का फलन है। इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि जमा हुए तांबे का द्रव्यमान विद्युत-संयोजन द्रव में गुजरने वाले विद्युत आवेश की मात्रा के सीधे आनुपातिक है। इसलिए, जमा हुए तांबे का द्रव्यमान m ∝ Q विद्युत-संयोजन द्रव में गुजरने वाले विद्युत आवेश की मात्रा।

फाराडे का पहला विद्युत-संयोजन का नियम कहता है कि विद्युत-संयोजन द्रव में गुजरने वाले विद्युत धारा के प्रवाह से रासायनिक जमाव सीधे आनुपातिक है जो इसके माध्यम से गुजरने वाले विद्युत (कूलंब) की मात्रा के अनुसार होता है।

अर्थात, रासायनिक जमाव का द्रव्यमान:

जहाँ, Z आनुपातिकता का एक स्थिरांक है और इसे पदार्थ का विद्युत-रासायनिक समतुल्य कहा जाता है।

यदि हम ऊपर दिए गए समीकरण में Q = 1 कूलंब रखते हैं, तो हमें Z = m मिलेगा जो इसका अर्थ है कि किसी पदार्थ का विद्युत-रासायनिक समतुल्य उसके विलयन में 1 कूलंब गुजरने पर जमा होने वाले पदार्थ की मात्रा है। यह विद्युत-रासायनिक समतुल्य का स्थिरांक आमतौर पर मिलीग्राम प्रति कूलंब या किलोग्राम प्रति कूलंब के रूप में व्यक्त किया जाता है।

फाराडे का दूसरा विद्युत-संयोजन का नियम

अब तक हमने सीखा है कि विद्युत-संयोजन से जमा हुए रासायनिक का द्रव्यमान विद्युत-संयोजन द्रव में गुजरने वाले विद्युत की मात्रा के सीधे आनुपातिक है। विद्युत-संयोजन से जमा हुए रासायनिक का द्रव्यमान विद्युत-संयोजन द्रव में गुजरने वाले विद्युत की मात्रा के सीधे आनुपातिक नहीं है, बल्कि यह कुछ अन्य कारकों पर भी निर्भर करता है। प्रत्येक पदार्थ का अपना परमाणु भार होता है। इसलिए, समान संख्या में परमाणुओं के लिए, विभिन्न पदार्थों का द्रव्यमान अलग-अलग होगा।

फिर, इलेक्ट्रोड पर कितने परमाणु जमे हैं, यह उनकी वैलेंसी की संख्या पर निर्भर करता है। यदि वैलेंसी अधिक है, तो समान मात्रा के विद्युत के लिए जमा हुए परमाणुओं की संख्या कम होगी, जबकि यदि वैलेंसी कम है, तो समान मात्रा के विद्युत के लिए अधिक संख्या में परमाणु जमेंगे।

इसलिए, समान मात्रा के विद्युत या आवेश के विभिन्न विद्युत-संयोजन द्रवों में गुजरने पर, जमा हुए रासायनिक का द्रव्यमान उसके परमाणु भार के सीधे आनुपातिक और उसकी वैलेंसी के व्युत्क्रमानुपातिक होता है।

फाराडे का दूसरा विद्युत-संयोजन का नियम कहता है कि, जब समान मात्रा का विद्युत कई विद्युत-संयोजन द्रवों में गुजरता है, तो जमा हुए पदार्थों का द्रव्यमान उनके संबंधित रासायनिक समतुल्य या समतुल्य भार के अनुपात में होता है।

रासायनिक समतुल्य या समतुल्य भार

किसी पदार्थ का रासायनिक स