Galvanik elementlar. Elektroliz

NaCl Na⁺ + Cl^- : H₂O H⁺ + ON^-

Elektroliz sxemasi:

katodda 2H⁺ + 2e^-  H₂  qaytarilish protsesi muhit ishqoriy

anodda 2Cl^- -2e Cl₂ oksidlanish protsesi muhit neytral.

Kaliy sulfat eritmasi elektroliz qilinganda esa katodda vodorod, anodda kislorod ajralib chiqadi. Dissotsilanish sxemasi quyidagicha:

K₂SO₄ = 2K⁺ + SO^2-₄

H₂O = H⁺ + OH^-

Elektroliz sxemasi:

katodda 2H⁺ + 2e^-  H₂- qaytarilish protsessi muhit ishqoriy

Anodda 4OH^- - 4e^- O₂ + 2H₂O oksidlanish protsesi muhit kislotali. Keltirilgan misollardan ko‘rinib turibdiki, katodda ishqoriy metalla ionlari kaytarilmasdan ularning o‘rniga suvning vodorod ionlari kaytariladi. Agar anodda kislorodli kislota qoldig‘i bo‘lsa, anod elektrodda ham suvning o‘zi elektron berib oksidlanadi.

Agarda tuz kuchlanishdar qatorida Al dan keyinda turgan metalldan tarkib topgan bo‘lsa. u xolla katodda shu metallning ioni va juda oz miqdorda vodorod ioni kaytariladi. Masalan: ZnSO₄ eritmasi elektroliz qilinganda katodda rux, anodda kislorod ajralib chiqadi.

Uning dissotsilanish sxemasi quyidagicha:

ZnSO₄ = Zn²⁺+ SO^2-₄ ; H₂O H⁺₂ + OH^-

Elektroliz sxemasi:

Zn²⁺ + 2e = Zn

4 OH^- - 4e^- = O₂ + 2H₂O

Elektrolizga doir miqdoriy qonunlar ingliz olimi M.Faradey tomonidan kashf etilagan.

Faradeyning 1-chi qonuni. Elektroliz protsessida elektrodlarda ajralib chiqadigan modda miqdori elektrolitlardan utgan elektr miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir; m = k ^.Q

bu erda m- modda miqdori, k - proporsionallik koeffitsienti. (uni moddaning elektroximiyaviy ekvivalenti ham deyiladi va u elektrolitdan bir sekundda bir amper toq kuchi yoki bir kulon elektr o‘tganda ajralib chikkan modda miqdorini ko‘rsatadi), Q-elektrolitdan utgan elektr miqdori (kulonlar xisobida).

Faradeyning 2-chi qonuni. Turli ximiyaviy birikmalardan bir xil miqdorda elektr toqi utganida elektrodlarda ekvivalent miqdorda modda ajralib chiqadi yoki bir ekvivalent istalgan modda ajralib chiqishi uchun elektrolitdan 96500 kulon elektr toqi o‘tkazish kerak:

I, II qonunlarning matematik ifodasi quyidagicha:

bu erda; m - kaytarilgan yoki oksidlangan modda miqdori, e - moddaning ekvivalenti, Q elektr miqdori o‘rniga J*t kuyilsa:

J-toq kuchi. t-toq o‘tish vakti (sekunad.)

e*J*t

m = ---------

96500

Faradey qonunlarini bilgan xolda quyidagilarni xisoblash mumkin:

a) elektr miqdori ajratib chiqaradigan modda miqdorini:

b) Ajralib chikkan modda miqdoriga va toqni elektrolizdan o‘tish vaktiga karab toq kuchini.