Электролиз. Фарадей қонуни. Ионларнинг харакатланиш тезлиги ва уни аниқлаш усуллари

Ионларнинг харакатланиш тезлиги ва уни аниқлаш усули.
Илгари айтиб ўтганимиздек, электролиз вақтида анион ва катионлар электр ташувчилар ҳисобланади. Ҳар бир ион ўзининг зарябига тенг электр ташийди. Агар анион билан катионни зарядлар катталиги бир хил бўлса, улар баровар тезлик билан харакатланаётган бўлса, анионларнинг ташиган электр миқдори катионларнинг ташиган электр миқдорига тенг бўлади.
Ионларнинг харакатланиш тезлиги уларнинг табиатига, макучланганлигига, концентрацияга, температурага, муҳитнинг қовушқоқлигига ва бошқаларга боғлиқ бўлади. Ионларнинг харакатланиш тезлиги одатда жуда кичик, молекулаларнинг газлардаги харакатланиш тезлиги бир неча марта кичик бўлади. Бунга сабаб шуки, ионларнинг муайян йўналишдаги ҳаракатланиш тезлигига муҳит, эритувчининг молекулалари катта қаршилик кўрсатади. Ток берилгунга қадар ионлар турли йўналишда тартибсиз харакатда бўлади; ток берилгандан кейин эса анионлар анод томонга харакатланади. Бу тартибли харакатга эритувчининг тартибсиз ҳаракатда бўлган молекулалари қаршилик кўрсатади.
Ионларнинг харакатланиш тезлигини аниқлашнинг турли усуллари бор. Энг оддий усул рангли ионларнинг харакатланиш тузлигини аниқлаш усулидир. U-симон найга иккита электрод тахминан 1/3 қисмига қадар калий хлорид эритмаси қуйилади, ажратгич воронкасига эса ионларидан бири рангли бўлган туз, масалан, калий пермаганат KMnО₄ эритмаси қуйилади. Ажратгич воронка жўмрагини секин очиб. U-симон найга электродлар калий хлорид эритмасига ботгунга қадар пастдан KMnО₄ пермаганат эритмаси қиритилади. Бунда иккала эритма орасида чегара аниқ билиниб туриши керак. Сўнгра электродларга ўзгармас электр токи берилса, маълум вақт ўтгандан кейин ажралиш чегараси кўтарилади. Шундан кейин U-симон найнинг иккала тирсагидаги эритмалар чегараси орасидаги фарқ (см ҳисобида) ўлчаб олинади ва шунга кетган вақт аниқланади. Ионнинг харакатланиш тезлиги қуйидагича топилади:
h
W _MnО4 = ------ см/сек
t
бунда h - чегаралар фарқи, t - вақт, секунд ҳисобида.
Бу методнинг аниқлик даражси юқори бўлмаганлиги сабабли кам қўлланилади. Ионларнинг харакатланиш тезлиги, одатда электр ўтказувчанлик асосида ҳисоблаб топилади.
Ҳисоблашда, кўпинча, ионларнинг абсолют тезлигидан фойдаланилади. Электродлар орасидаги масофа эритма см, потенциаллар айирмаси эритма в бўлганда, ионнинг эритма секундда см ҳисобида босган йўли ионнинг абсолюттезлиги дейилади. Қуйидаги 4-жадвалда баъзи ионларнинг 18⁰Сдаги абсолют тезликлари қиймати келтирилган.

4 - жадвал.