Elektrokimyoviy jarayonlar

ELEKTROLIZ. FARADEY QONUNLARI

Eritmalarda elektr toki ta'sirida kimyoviy reaksiyalar (asosan, ajralish reaksiyalari) sodir bo'ladigan jarayon elektroliz deyiladi.Elektroliz elektr toki ta'sirida parchalanish demakdir.Elektroliz jarayon sanoat va qishloq xo'jaligida katta ahamiyatga ega. Masalan, xlor va o'yuvchi ishqorlar osh tuzi eritmasini elektroliz qilib olinadi. Ammiak sintezi uchun zarur

bo'lgan toza vodorod suvni elektroliz qilish yo'li bilan olinadi.

Elektrolizda elektrodlarga o'zgarmas tok manbaidan potentsiallar ayirmasi beriladi.Manfiy zaryadlangan elektrod katod, musbat zaryadlangan elektrod esa anod deyiladi.Elektroliz jarayonida elektrod-elektrolit chegarasida elektrokimyoviy reaksiyalar sodir bo'lib, bunda elektrod bilan eritmadagi ionlar (molekulalar) o'zaro elektron almashadi. Katodda elektronlar elektroddan ionga (yoki molekulaga), anodda esa iondan (molekuladan) elektrodga o'tadi, bunda ionlar yoki molekulalar o'zining elektr zaryadini yo'qotadi yoki o'zgartiradi.Elektrodlarda sodir bo'ladigan elektrokimyoviy reaksiyalarda faqat elektronlar elektr tashishi, eritmadagi ionlar esa valentligini o'zgartirishi, lekin elektrodlarda

zaryadsizlanmasligi ham mumkin. Ingliz olimi M.Faradey elektrolizni tajribada o'rganib, ikkita muhim qonunni kashf etdi:

1) elektroliz vaqtida elektrodlarda ajraladigan moddalar miqdori elektrolit orqali o'tgan

elektr miqdoriga to'g‛ri proportsionaldir;

2) turli xil elektrolitlardan bir xil miqdordagi elektr o'tkazilganda elektrodlarda ajraladigan (o'zgaradigan) moddalar miqdori shu moddalarning kimyoviv ekvivalentlariga to'g‛ri proportsionaldir. AgNO3, CuSO4 va H2SO4 eritmalari orqali bir kulon elektr o'tkazilganda katodda 1.118mg kumush, 0.3293 mg mis va 0.010446 mg vodorod ajralib chiqadi. Bu kattaliklar elektrokimyoviy ekvivalentlar deyiladi. Kimyoviy ekvivalent elektrokimyoviy ekvivalentga nisbati o'zgarmas kattalik bo'lib, u 96487±1.6 K/g-ekv (yaxlitlangani 96500) ga teng va u Faradey soni F deyiladi. Shunday qilib, elektroliz usuli bilan 1 g-ekv modda ajratib olish yoki uni o'zgartirish uchun bir Faradey elektr sarflash kerak.

Zanjir orqali o'tgan elektr miqdorini aniq o'lchash metodi Faradey qonuniga asoslangan. Bunday o'lchashlar uchun kumushli, misli, yodli va boshqa kulonometrlar ishlatiladi. Bu asboblarda elektroliz mahsulotlari tortiladi, titrlanadi yoki uning hajmi o'lchanadi. Elektroliz mahsulotlarining miqdori ma'lum bo'lgach, sarflangan elektr miqdori oson topiladi. Elektroliz sanoatdagi juda ko'p jarayonlarda, ayniqsa, kimyo sanoatida keng qo'llaniladi; suyuqlantirilgan kriolit Na3AlF6 dan alyuminiy olish, suyuqlantirilgan MgCl ni elektroliz qilib magniy olish, misni qo'shimchalardan tozalash, ishqor va tuz eritmalarini elektroliz qilib toza vodorod olish va boshqalar. Bundan tashqari, buyumlar sirtiga boshqa metallar qoplash, ya'ni xromlash, nikellash, kadmiylash kabi ishlar ham elektrolitik usulda bajariladi.

Faradey Mayk (22.IX.1791—25.VIII.1867), ingliz fizigi va kimyogari, London Qirollik jamiyatining a'zosi. U mustaqil bilim olib, 1813 yildan G.Devi laboratoriyasida ishlagan. 1815 yildan kimyo sohasida ishlab, ohakni kimyoviy analiz qilish, temir qotishmalarini o'rganish, po'latning sifatini yaxshilash bilan shug‛ullandi. Benzol (1825), izobutilen (1825), sulfonaftalinni (1826) kashf qildi. 1828 yili birinchi bo'lib, etilenga sulfat kislota ta'sirida etilsulfat oldi. 1933 yilda elektrolizning miqdoriy qonunlarini aniqladi. Fanga dielektrik singdiruvchanlik tushunchasini kiritdi. U ko'pchilik mamlakatlar Fanlar akademiyasi va Peterburg fanlar akademiyasining a'zosi edi.