Organik va fizikaviy kimyo kafedrasi

Ni⁺² + SO₄^-2 + Ni⁰ Ni⁰ + SO₄^-2 + Ni⁺²

Маълумки, электролиз пайтида электродларда ажралиб чиқадиган моддалар миқдорини ҳисоблаш мумкин. Электролиз пайтида ажралиб чиқадиган моддалар миқдорини Фарадей қонунлари асосида олинган формулалар ёрдамида ҳисобланади.

Фарадейнинг биринчи қонунига биноан: электролиз натижасида электродларда ажралиб чиқадиган моддалар миқдори эритмадан ўтган электр миқдори (J*t) га тўғри пропорционалдир.

Фарадейнинг иккинчи қонуни қуйидагича таърифланади: электродларда ажралиб чиқадиган моддалар миқдори шу модда (ион) ларнинг кимёвий эквивалентига тўғри пропорционалдир. Модда миқдорига тегишли бўлгани учун иккала қонуни умумлаштириб электродларда ажралиб чиқадиган модда миқдорини ҳисоблаш мумкин:

m = I*t*Э/F

Бу ерда: m - ажралиб чиқаётган модда маcсаси, г; кг.

I - ток кучи, А, t - вақт, секунд

F - Фарадей сони = 96500 Кл.

Э - кимёвий эквивалент

Бу формулани газсимон моддалар учун ҳам ёзиш мумкин;

V=I*t V_э/F

Бу ерда: V - ажралиб чиққан газнинг ҳажми, мл; л. V_э - ажралиб чиққан газнинг эквивалент ҳажми. Формулаларда келтирилган I*t кўпайтма эритмадан ўтаётган электр миқдорини ифодалайди ва Q харфи билан белгиланади. Агар 1 Кл электр миқдори электролизердан утса электродларда Е = Э/F миқдор модда ажралиб чиқади. Бунда Е - модданинг электрокимёвий эквиваленти дейилади. Унинг маъноси, эритмадан 1 Кл электр миқдори ўтганда ажралиб чиқадиган моддалар массасидир.

Масала: Рух хлорид эритмасидан 1 соат давомида 0,6 ампер ток кучи ўтганда электродларда ажралиб чиқадиган моддалар миқдорини ҳисобланг.

Ечиш: Аввал электролиз схемасини тузамиз;

(-) Катод Zn⁺² ZnCl₂ 2Cl^- Анод(+)

H₂O

Бу туз таркибидаги Zn⁺² катион оксидланиш потенциали қаторида водород билан Al ўртасида жойлашган Е = -0,76 в. Шу сабабли катодда бир вақтда рух ионлари ва водород ионлари (аниқроғи сув молекулалари) кайтиралади. Анодда эса Cl^- ионлари оксидланади:

Катодда: Zn⁺² + 2e^- Zn⁰ ва 2H₂O + 2e^- H₂ + 2OH^-

Анодда: 2Cl^- -2e^- Cl₂⁰

Электролизнинг умумий тенгламаси:

Zn⁺² + 2Cl^- + 2H₂O Zn⁰ + H₂ + Cl₂⁰ + 2OH^-

Демак, катодда рух метали ва водород, анодда эса хлор гази ажралиб чиқади. Рух металининг массасини водород ва хлор газ холида чиққани учун уларнинг ҳажмини ҳисоблаймиз:

г

л



Баъзи холларда электролиз натижасида ажралиб чиқадиган модда миқдори назарий ҳисоблангандан кам бўлади. Буни миқдорий томондан характерлаш учун электролизнинг ток бўйича унуми деган тушунча киритилган. Ток бўйича унум - харфи билан белгиланиб қуйидагича ҳисобланади:


Бунда: m_{тажриба} - тажрибада ажралиб чиққан модда массаси.

m_{назарий} - шу модданинг назарий ҳисобланганда ажралиб чиқиши керак бўлган массаси.