Демак,металларнинг кучланиш каторида водороддан чапда турган калий,натрий,кальций,магний,ва алюминий металларининг бирикмалари электролиз қилинганда катодда газ холатида газ ажралиб чиқади:
2H++2e = 2H- H2
Чунки бу металларнинг электрод потенциаллари билан водороднинг электрод потенциали орасида катта фарк бор.Водород ажралиб чиққан сари эритмадаги сувнинг янгидан-янги малекулалари диссоциланаверади,бунинг натижасида ,катод яқинида гидроксил ионлар тупланиб колиб,эритма ишкорий реакцияга эга булиб олади.Шу сабабли ош тузи натрий хлор эритмаси электролиз килинганда катод якинида ишкор хосил булади.
K(-) восстановление
A(+) окисление 2
2
1
расплав Metall kuchlanishlarning elektrokimyoviy катори
Xususiyatlarni тикловчи kamaytirishning pasayishi
Kengaytirilgan oksidlanish xususiyatlari
Tuz eritmalarining elektrolizi
Сувли эритма тузларидаги катодик жараёнлар
Eritmaning elektroliz sxemasi CuSO4
АНОД
КАТОД
Cu
Cu
K(-) восстановление A(+) окисление 8
4
2
2
1
Eritmaning elektroliz sxemasi
NaCl
АНОД
КАТОД
диафрагма
NaCl = Cl + Na
HOH = OH + H
АНОД
КАТОД
K(-) восстановление A(+) окисление
1. Eritma yoki eritilgan elektrolit orqali bir xil miqdordagi elektr energiyasi o'tganda, elektrodlarda chiqarilgan moddalarning massalari (hajmi) ularning kimyoviy ekvivalentlariga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. m = KE Q = KEI t , bu erda KE elektrokimyoviy ekvivalenti KE = E / F
2. Elektroliz paytida transformatsiyaga uchragan elektrolitning massasi, shuningdek elektrodlarda hosil bo'lgan moddalarning massalari (hajmlari) elektrolitlar eritmasi yoki eritmasi orqali o'tgan elektr miqdori bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:
bu erda m - bo'shatilgan yoki o'zgartirilgan moddaning massasi, bu elektrodlarda chiqarilgan moddaning hajmi, л.
E - moddaning ekvivalent massasi (g / mol ekv),
I - oqim kuchi (a),
t - vaqt (с),
F - Faradeyning konstantasi (96500 Кл / mol ekv), ya'ni bir mol ekvivalentining chiqarilishi yoki konvertatsiya qilinishi uchun zarur bo'lgan elektr miqdori.
Misol. Qancha gr. mis sulfat eritmasi orqali 1 soat davomida 4 amperlik oqim o'tkazilsa, katodda mis ajralib chiqadi.
Qaror:
Mis sulfatidagi misning ekvivalent molyar massasi = 31,77 g. Faradeyning 2 qonuniga binoan tenglamadagi kerakli qiymatlarni almashtiring;
I = 4A; t = 60 • 60 = 3600 sek.,
Chiqarilgan mis miqdorini aniqlang m = (E-I-t) / 96500 = (31.77-4-3600) / 96500 = 4.77 g.
Batareyalar (Аккумляторы) - kimyoviy energiyani to'plash uchun ishlatiladigan, kerakli vaqtda osongina elektr energiyasiga aylanadigan qurilmalar
Batareyalar elektrodlar va elektrolitlarning kimyoviy tabiati, shuningdek dizayni bilan farq qiladi. Asosan kislotali (qo'rg'oshin) va ishqoriy batareyalar amalda qo'llaniladi.
Qo'rg'oshin akkumulyatori qo'rg'oshin oksidi pastasi PbO bilan to'ldirilgan va 25-30% oltingugurt kislotasining eritmasiga botirilgan panjarali qo'rg'oshin plitalaridan iborat (zichlik - 1 1.22). Qo'rg'oshin oksidining sulfat kislota bilan o'zaro ta'siri natijasida plitalar yuzasida qiyin eruvchan qo'rg'oshin sulfat qatlami hosil bo'ladi:
Batareyani zaryad qilish uchun uning qo'rg'oshin plitalaridan biri manfiyga, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaining ijobiy qutbiga ulangan bo'lishi kerak. Bu holda yuzaga keladigan jarayonlarni quyidagi tenglamalar bilan ifodalash mumkin: salbiy elektrod - katod:
musbat elektrod - anot:
Batareya zaryadlanganda sulfat kislota hosil bo'ladi va suv reaksiyaga kirishadi. Shunday qilib oltingugurt konsentratsiyasi eritmadagi kislota ko'tariladi.
Batareya zaryadlanganda oksidlanish xususiyatiga ega bo'lgan qo'rg'oshin dioksidi PbO2 bir elektrodda, ikkinchisida qo'rg'oshin hosil bo'ladi; PbO2 ga nisbatan kamaytiruvchi vosita hisoblanadi. Elektrodlar kimyoviy jihatdan farq qiladi va ular o'rtasida potentsial farq paydo bo'ladi. Olingan galvanik elementni tavsiflovchi elektrokimyoviy zanjir quyidagicha:
(—) Pb │H2SO4║ PbO2│Pb ( + ).
Batareya zaryadsizlanganda galvanik element vazifasini bajaradi. Uning elektrodlarida quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi: salbiy elektrod - anot:
musbat elektrod - katot:
Batareya quvvati tugaganda, suv hosil bo'ladi va Н+ va SO42- ionlari iste'mol qilinadi, keyin eritmadagi oltingugurt kislotasining konsentratsiyasi pasayadi:
Рb+ PbO2 + 4Н+ + 2SO42 = 2PbSO4 + 2H2O.
Ishqoriy batareyalardan temir-nikel va kadmiy-nikel batareyalari eng katta amaliy ahamiyatga ega.
Chiqarish paytida quyidagi kimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi: salbiy elektrod - anot:
Fe + 2OH - - 2e = Fe (OH) 2;
musbat elektrod - katot:
Chiqish va zaryad bitta umumiy tenglamada ifodalanishi mumkin:
Lityum-ionli akkumulyator elektrolitlar singdirilgan g'ovakli separator bilan ajratilgan elektrodlardan (alyuminiy folga katod moddasi va mis folga anod materialidan) iborat.
Lityum-ionli batareyalarning elektrokimyoviy sxemalari:
litiy-kobalt LiCoO2 + 6C → Li1-xCoO2 + LiC6
lityum ferro-fosfat
LiFePO4 + 6C → Li1-xFePO4 + LiC6
