Elektrolizning qo‘llanishlishi
Download 419.92 Kb. Pdf ko'rish
|
13-maruza
Reja. 1.
Elektroliz 2.
Elektroliz qonunlari. 3.
Elektrolizning qo‘llanishlishi.
Elektroliz - bu elektr ta’sirida elektrolit eritmalarda yoki suyuqlanmalarda boradigan oksidlanish-qaytarilish jarayonidir.
Elektrolizni amalga oshirish uchun o‘zgarmas tok manbaidan foydalinadi. Elektrodlar ikki xil bo‘ladi: 1)
Erimaydigan – ularga grafit, platina, oltin kiradi (Erimaydigan elektrodlar kimyoviy jarayonda ishtirok etmaydi, ular faqat elektron o‘tkazgich vazifasini щtaydi.); 2)
eriydigan elektrodlar jumlasiga yuqorida ko‘rsatilgan metal-lardan boshqa xamma metall elektrodlar kiradi. Bu elektrodlar elektrolizda anod sifatida qo‘llanilganda eritmaga o‘z ionlarini berib, erib ketadi.
Eruvchan anod elektroddan foydalanib toza metall olinadi. Bunda elektroliz jarayoni tozalanayotgan metall tuzining eritmasida olib borilishi kerak. Sanoatda tuzlarning eritmalarini elektroliz qilib mis, rux, kadmiy, nikel, kobalt, marganets va boshqa metallar olinadi. Bu metod yordamida bir metall boshqa metall bilan koplanadi. Bu metod galvanostegiya deyiladi.
Katod elektrodda elektrolitning musbat zaryadlangan ionlari elektron qabulqilib zaryadsizlanadi. Qaysi ion oldin zaryadsizlanishi metall kuchlanishlar qatorida vodorodga nisbatan joylanishiga, uning konsentratsiyaga va ayrim xollarda elektrod potensialiga bog‘liqbo‘ladi. Bir xil sharoitda noaktiv metallar ionlari, ya’ni kuchlanishlar qatorida vodoroddan keyin (ungda) joylashgan metall oson zaryadsizlanadi, Ba’zan chapdagi metall ionlari oson zaryad-sizlanadi.suvdagi eritmalarda kuchlanishlar qatoridagi alyuminiygacha bo‘lgan aktiv metallar ionga qaytarilmaydi. Anodda elektrolit anionlariadn faqat kislorodsiz kislota koldiklari :Cl - , Br
- , J
- , F
- , S
2- , Cn
-
va xokazolar zaryadsizlanadi. Kislorodli kislota koldiklari (N0 - 3 , S0 2- 4 , R0 3- 4 , C0 2- 3 , CH
3 C00
- va xokazo) urniga suvning 0H - ionlarizaryadsizlanadi. Masalan, osh tuzi eritmasi elektroliz kilinganida katodda vodorod, anodda xlor ajralib chiqadi. Kaliy sulfat eritmasi elektroliz kilinganda esa katodda vodorod, anodda kislorod ajralib chiqadi. Dissotsilanish sxemasi quyidagi : K 2 S0 4 =2K + +S0
2- 4
H 2 0 N + +ON -
tartibda yoziladi.Elektroliz sxemasi quyidagicha bo‘ladi: Katodda 2N + +2e
- N 2
qaytarilish jarayoni muhitishqoriy Anodda
4ON — -4e - O 2 +2N 2 O oksidlanish jarayoni muhit kislotali.
Keltirilgan misollardan ko‘rinib turibdiki, katodda ishqoriy metallar ionlari qaytarilmasdan ularning urniga suvning vodorod ionlari qaytariladi. Agar anodda kislorodli kislota koldigi bo‘lsa, anod elektrodda xam suvning o‘zi elektron berib oksidlanadi.
Agarda tuz kuchlanishlar qatorida alyuminiydan keyinda turgan metalldan tarkib topgan bo‘lsa, u xolda katodda shu metallning ioni va juda oz miqdorda vodorod ioni qaytariladi.
Elektroliz qonunlari. Elektrolizga doir miqdoriy qonunlar ingliz olimi M. Faradey tomonidan kashf etilgan.
Faradeyning birinchi qonuni. Elektroliz jarayonida elektrodlarda ajralib chiqadigan modda miqdori elektrolitdan o‘tgan elektr miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir: m=k*Q bu erda; m-modda miqdori, k–proporsionallik koeffitsienti (uni moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti xam deyiladi va u elektrolitdan bir sekundda bir amper tok kuchi yoki bir kulon elektr o‘tganda ajralib chiqqan modda miqdorini ko‘rsatadi). Q-elektrolitdan o‘tgan elektr miqdori (kulon xisobida). Faradeyning ikkinchi qonuni. Turli kimyoviy birikmalardan bir xil miqdorda elektr toki o‘tganida elektrodlarda ekvivalent miqdorda modda ajralib chiqadi yoki bir ekvivalent istalgan modda ajralib chikishi uchun elektrolitdan 96 500 kulon elektr toki o‘tkazish kerak: 𝐾 =
1 96500
∗ E
1, 11 qonunlarning matematik ifodasi quyidagicha yoziladi. 𝑚 = E ∗ Q
96500
bu erda:m-qaytarilgan yoki oksidlangan modda miqdori,E-moddaning ekvivalenti, Q-elektr miqdori urniga J t kuyilsa : 𝑚 = E ∗ I ∗ t 96500
Faradey qonunlarini bilgan xolda quyidagilarni xisoblash mumkin: a) elektr miqdori ajratib chikaradigan modda miqdorini; b) ajralib chiqqan modda miqdoriga va tokni elektrolitdan o‘tishvaqtiga karab tok kuchini. Elektrolizning qo‘llanilishi. 1. Elektrolizdan foydalanib, ishqoriy va ishqoriy er metallari hamda ayrim aktiv metallar ularning birikmalaridan ajratib olinadi. Misol, 2NaCl (suyuq)
2Na(katod) + Cl 2 (anod)
2. Elektrolizdan foydalanib, gazlar, ayrim kislotalar va boshqa moddalarni ajratib olish mumkin. Masalan, 2N 2 0 2H
2 (katod) + 0 2 (anod)
3. Metallarni ustki qismini boshqa metallar bilan ыoplashda elektrolizdan foydalaniladi. 4. Elektroliz sanoatda nihoyatda katta a’miyatga ega. Usiz hozirgi kimyo sanoatining juda ko‘p sohalarini tasavvur qilibbo‘lmaydi.
Savol va topshiriqlar. Download 419.92 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling