فاراڈے کے الکٹرولیسیس کے قوانین – پہلا اور دوسرا قانون (مساوات اور تعریف)

فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین

فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین سے متعلق سمجھنے سے پہلے ہمیں پہلے ایک دھات کے سل فیٹ کے الیکٹرولیسس کے عمل کو سمجھنا چاہئے۔

جب بھی الیکٹرولائٹ جیسے دھات کے سل فیٹ کو پانی میں حل کیا جاتا ہے، تو اس کے مولکولز مثبت اور منفی آئونز میں تقسیم ہوتے ہیں۔ مثبت آئونز (یا دھات کے آئونز) نیگٹیو ٹرمینل سے منسلک الیکٹروڈ کی طرف منتقل ہوتے ہیں جہاں یہ مثبت آئونز اس سے الیکٹران لیتے ہیں، صاف دھات بن جاتے ہیں اور الیکٹروڈ پر ڈپازیٹ ہوتے ہیں۔

منفی آئونز (یا سلفائیونز) بیٹری کے مثبت ٹرمینل سے منسلک الیکٹروڈ کی طرف منتقل ہوتے ہیں، جہاں یہ منفی آئونز اپنے زائد الیکٹران دے دیتے ہیں اور SO4 ریڈیکل بن جاتے ہیں۔ کیونکہ SO4 الیکٹرکلی نیٹرل حالت میں موجود نہیں رہ سکتا، اس لیے یہ معدنی مثبت الیکٹروڈ پر حملہ کرتا ہے - معدنی سل فیٹ بناتا ہے جو پانی میں دوبارہ حل ہوجائے گا۔

فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین ان دونوں پدیدآتوں کو وصف کرنے والے مقداری (ریاضیاتی) تعلقات ہیں۔

فاراڈے کا الیکٹرولیسس کا پہلا قانون

اوپر کے مختصر وضاحت سے یہ واضح ہے کہ بیرونی الیکٹرک کارنٹ کا فلاؤ کاملاً ان پر منحصر ہے کہ کتنے الیکٹران نیگٹیو الیکٹروڈ یا کیتھوڈ سے مثبت معدنی آئون یا کیٹائنز کو منتقل ہوتے ہیں۔ اگر کیٹائنز کی والنس دو ہو جیسے Cu++ تو ہر کیٹائین کے لیے دو الیکٹران کیتھوڈ سے کیٹائین کو منتقل ہوتے ہیں۔ ہم جانتے ہیں کہ ہر الیکٹران کا منفی الیکٹرک شارج – 1.602 × 10-19 کولمب ہوتا ہے اور کہ لیں کہ یہ – e ہے۔ تو ہر Cu اتم کی کیتھوڈ پر ڈپازیٹ ہونے کے لیے – 2.e شارج کیتھوڈ سے کیٹائین کو منتقل ہوتا ہے۔

اب کہ لیں t وقت کے لیے کل n عدد کے تعداد میں کپر اتم کیتھوڈ پر ڈپازیٹ ہوں گے، تو کل منتقل شدہ شارج – 2.n.e کولمب ہوگا۔ ڈپازیٹ ہونے والے کپر کا وزن بالکل واضح طور پر ڈپازیٹ ہونے والے اتموں کی تعداد کا فنکشن ہے۔ اس لیے یہ نتیجہ اخذ کیا جاسکتا ہے کہ ڈپازیٹ ہونے والے کپر کا وزن الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والے الیکٹرکل شارج کی مقدار کے ساتھ مستقیماً تناسب یاب ہے۔ اس لیے ڈپازیٹ ہونے والے کپر کا وزن m ∝ Q الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والے شارج کی مقدار۔

فاراڈے کا الیکٹرولیسس کا پہلا قانون کہتا ہے کہ الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والے الیکٹرک کارنٹ کے ذریعے کیمیائی ڈپازیٹ کی مقدار الیکٹریسٹی (کولمب) کی مقدار کے ساتھ مستقیماً تناسب یاب ہے جو اس کے ذریعے گذر جاتا ہے۔

یعنی کیمیائی ڈپازیٹ کا وزن:

جہاں Z تناسب کا دائم ہے اور اسے مادے کا الیکٹرو-کیمیائی مساوی کہا جاتا ہے۔

اگر ہم اوپر کی مساوات میں Q = 1 کولمب رکھیں تو ہم Z = m حاصل کریں گے جس کا مطلب ہے کہ کسی بھی مادے کا الیکٹرو-کیمیائی مساوی اس کے محلول کے ذریعے گزر جانے والے 1 کولمب کے ذریعے ڈپازیٹ ہونے والی مادے کی مقدار ہے۔ اس دائم کا گزر عموماً ملی گرام فی کولمب یا کلوگرام فی کولمب کے حوالے سے ظاہر کیا جاتا ہے۔

فاراڈے کا الیکٹرولیسس کا دوسرا قانون

اب تک ہم نے سیکھا ہے کہ الیکٹرولیسس کے ذریعے ڈپازیٹ ہونے والی کیمیائی مادے کی مقدار الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والے الیکٹریسٹی کی مقدار کے ساتھ تناسب یاب ہے۔ الیکٹرولیسس کے ذریعے ڈپازیٹ ہونے والی کیمیائی مادے کی مقدار صرف الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والے الیکٹریسٹی کی مقدار کے ساتھ تناسب یاب نہیں ہوتی بلکہ یہ کچھ دوسرے عوامل پر بھی منحصر ہوتی ہے۔ ہر مادہ کا اپنا ایٹمی وزن ہوتا ہے۔ اس لیے ایک ہی اتموں کی تعداد کے لیے مختلف مادوں کے وزن مختلف ہوتے ہیں۔

دوبارہ، الیکٹروڈ پر ڈپازیٹ ہونے والے اتموں کی تعداد ان کی والنس کے عدد پر بھی منحصر ہوتی ہے۔ اگر والنس زیادہ ہو تو ایک ہی مقدار الیکٹریسٹی کے لیے ڈپازیٹ ہونے والے اتموں کی تعداد کم ہو گی جبکہ اگر والنس کم ہو تو ایک ہی مقدار الیکٹریسٹی کے لیے زیادہ اتم ڈپازیٹ ہوں گے۔

اس لیے، مختلف الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزر جانے والی ایک ہی مقدار الیکٹریسٹی یا شارج کے لیے ڈپازیٹ ہونے والی کیمیائی مادے کا وزن اس کے ایٹمی وزن کے ساتھ مستقیماً تناسب یاب ہوتا ہے اور اس کی والنس کے ساتھ معکوس تناسب یاب ہوتا ہے۔

فاراڈے کا الیکٹرولیسس کا دوسرا قانون کہتا ہے کہ جب کچھ الیکٹرولائٹ کے ذریعے ایک ہی مقدار الیکٹریسٹی گزر جاتی ہے تو ڈپازیٹ ہونے والی مادوں کا وزن ان کے متعلقہ کیمیائی مساوی یا مساوی وزن کے ساتھ تناسب یاب ہوتا ہے۔

کیمیائی مساوی یا مساوی وزن

ایک مادے کا کیمیائی مساوی یا مساوی وزن فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین کے ذریعے تعین کیا جاسکتا ہے، اور اسے وہ وزن کہا جاتا ہے جس کے ذریعے یا جس کو ہائیڈروجن کا ایک یونٹ وزن جوڑا جائے گا یا جس کو ہائیڈروجن کا ایک یونٹ وزن متبادل کیا جائے گا۔

ہائیڈروجن کا کیمیائی مساوی یکسان ہوتا ہے۔ کیونکہ کسی مادے کی والنس اس کے اتموں کی تعداد کے برابر ہوتی ہے جس کو یہ متبادل کر سکتا ہے یا جس کے ساتھ یہ جوڑا جا سکتا ہے، اس لیے کسی مادے کا کیمیائی مساوی اس کے ایٹمی وزن کے اس کی والنس کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جا سکتا ہے۔

فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین کو کس نے دریافت کیا؟

فاراڈے کے الیکٹرولیسس کے قوانین 1834 میں مائیکل فاراڈے نے شائع کیے تھے۔ مائیکل فاراڈے کا ذمہ داری تھی

Farraday کے الیکٹرولیسس کے قوانین کے علاوہ مائیکل فاراڈے کا ذمہ داری تھی