Faradayning Elektroliz Qonuni – Birinchi va Ikkinchi Qonun (Tenglama va Ta'rif)

Faradayning Elektroliz qonunlari

Faradayning elektroliz qonunlarini tushunishdan oldin, elektroliz jarayonini tushunishimiz kerak.

Metall suflatlar kabi elektrolit suda ajratilganda, uning molekulalari musbat va manfiy ionlarga ajraladi. Musbat ionlar (yoki metall ionlari) batareya ning manfiy terminaliga ulangan elektrodalarga yurib boradi, bu yerda ular batareyadan elektronlarni olib, saf metall atom bo'lib, elektrodaga joylashadi.

Manfiy ionlar (yoki sulfionlar) batareya ning musbat terminaliga ulangan elektrodalarga yurib boradi, bu yerda ular o'zining qo'shimcha elektronlarini berib, SO4 radikalga aylanadi. SO4 elektrik jihatdan neutral holatda mavjud bo'la olmaydi, shuning uchun u metalliy musbat elektrodni hujum qiladi - metall suflat hosil bo'ladi, bu suflat yana suvga ajratilib ketadi.

Faradayning elektroliz qonunlari bu ikkita jarayonni tavsiflovchi matematik munosabatlardir.

Faradayning elektrolizning birinchi qonuni

Yuqorida berilgan qisqa tushuntirish orqali, elektr toki tashqi batareya konturi orqali o'tish tamamiylag'i negativ elektroda yoki katoddan musbat metall ionlariga yoki kationlarga qancha elektron o'tishiga bog'liq. Agar kationlar Cu++ kabi ikkita valentsiya ega bo'lsa, har bir kation uchun katoddan kationga ikkita elektron o'tadi. Biz bilamiz, har bir elektronning elektr zaryadi – 1.602 × 10-19 Kulon va aytilsa – e. Demak, har bir Cu atomining katoddagi joylashishi uchun – 2.e zaryad katoddan kationga o'tadi.

Endi, t vaqt davomida umumiy n ta moliya atomi katoddagi joylashishi uchun, umumiy o'tgan zaryad – 2.n.e Kulon bo'ladi. Joylashgan molibning massa nijoylashgan atomlar soniga bog'liq. Shunday qilib, joylashgan molibning massasi elektr zaryadining miqdoriga proporsional ekanligi haqiqatdan ham faraz qilish mumkin. Demak, joylashgan molibning m massasi Q elektr zaryadining miqdoriga proporsionaldir.

Faradayning elektrolizning birinchi qonuni tok elektrolit orqali o'tishidan kelib chiqqan kimyoviy joylashishning miqdori, unga o'tkazilgan elektr zaryadining miqdoriga (kulon) proporsional ekanligini belgilaydi.

Ya'ni, kimyoviy joylashishning massasi:

Bu yerda, Z proporsionallik konstantasi hisoblanadi va uning electro-kimyoviy ekvivalenti deb ataladi.

Agar biz quyidagi tenglamada Q = 1 kulon deb qo'yilsak, Z = m ni olishimiz mumkin, bu esa electro-kimyoviy ekvivalentning hajmini bildiradi. Bu konstanta adolatda milligram per kulon yoki kilogram per kulon ko'rinishida ifodalangan.

Faradayning elektrolizning ikkinchi qonuni

Hozirgi paytgacha biz elektroliz orqali joylashgan kimyoviy elementning massasining elektrolit orqali o'tkazilgan elektr zaryadining miqdoriga proporsional ekanligini o'rgandik. Elektroliz orqali joylashgan kimyoviy elementning massasi faqat elektrolit orqali o'tkazilgan elektr zaryadining miqdoriga proporsional emas, balki boshqa faktorlardan ham qat'iy ravishda bog'liq. Har bir shaxsiy elementning o'ziga xos atom miqdori mavjud. Shunday qilib, bir xil atomlar soni uchun, turli elementlar turli massalarga ega bo'lishi mumkin.

Qayta-qayta, nechta atom elektrodalarda joylashishi shart emas, balki ularning valentlik miqdoriga ham bog'liq. Agar valentlik miqdori yuqori bo'lsa, unda bir xil miqdordagi elektr zaryad uchun joylashgan atomlar soni kam bo'lib, agar valentlik miqdori past bo'lsa, unda bir xil miqdordagi elektr zaryad uchun joylashgan atomlar soni ko'proq bo'ladi.

Shunday qilib, bir xil miqdordagi elektr zaryad yoki zaryad turli elektrolitlarni o'tkazganda, joylashgan kimyoviy elementning massasi uning atom miqdoriga proporsional va uning valentlik miqdoriga teskari proporsional bo'ladi.

Faradayning elektrolizning ikkinchi qonuni , bir xil miqdordagi elektr zaryad turli elektrolitlarni o'tkazganda, joylashgan elementlarning massalari ularning mos keluvchi kimyoviy ekvivalentlari yoki ekvivalent vazniga proporsional ekanligini belgilaydi.

Kimyoviy ekvivalent yoki ekvivalent vazn

Kimyoviy ekvivalent yoki ekvivalent vazn Faradayning elektroliz qonunlari orqali aniqlanishi mumkin, va u birlik vazndagi hidrogen bilan qo'shiladigan yoki almashtiradigan shaxsiy elementning vaznini ifodalaydi.

Hidrogenning kimyoviy ekvivalenti birligadir. Elementning valentligi uni qo'shilishi yoki almashtirishi mumkin bo'lgan hidrogen atomlari soniga teng bo'lgani sababli, elementning kimyoviy ekvivalenti uning atom vaznining uning valentligiga nisbatan aniqlovchidir.

Faradayning elektroliz qonunlarini kim ochirgan?

Faradayning elektroliz qonunlari Michael Faraday tomonidan 1834-yilda chop etildi. Michael Faraday

Elektroliz qonunlarini aniqlashdan tashqari, Michael Faraday terminologiyalarni populyarlashtirish uchun mas'ul bo'lgan, ya'ni elektrodalarga, ionlarga, anodlarga va katodlarga.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.