SO4- - ionlar H+ ionlari bilan birgalikda anod oldida sulfat kislotasi hosil bo’ladi:
SO4- - +2H+ H2 SO4
Anod misdan tayyorlangan xolda jarayon butunlay boshqa tarzda kechadi. Bunda ionlarning zaryadsizlanishi faqat katod oldidagiga yuz beradi, anod oldida esa, aksincha, metall ionlari eritmaga o’tadi. Buning sababi shuki, mis Su atomlari OH - ionlarga nisbatan elektronlarini osonroq beradi (yo’qotadi). Bu xolda kislorod ajralishi o’rniga anoddan eritmaga mis Cu++ ionlarining o’tishi sodir bo’ladi:
Cu - 2e = Cu++
shunday qilib mis anod bo’lgan holda elektroliz misning anoddan olib o’tilishidan iborat bo’ladi.
Alohida ionning zaryadi Zl- ga teng bo’lsin (l-elektron zaryadi, Z-ionning valentligi.) Elektrondga n ta ion tomonidan berilgan zaryad
q = n · Z · ye (1)
bo’ladi. Elektroddan ajralgan modda massasi esa.
m = n · mo (2)
bo’ladi, bu yerda mo -bitta ion massasi. (1) va (2) formulalardan
m = (mo·q)/(z· e) (3)
ifoda kelib chiqadi.
Xar qanday moddaning bir gramm - molekulasi (moddaning molekulyar og’irligiga son jihatdan teng bo’lib, grammlarda olingan massasi) da bir hil (Avagadro soniga teng).
NA=6,023· 1023 mol-1
miqdorda atomlar bo’ladi. Buni hisobiga olsak, ionning massasi uchun m=A/NA (4) ifoda hosil bo’ladi. (4) ifodani (3) formulaga qo’yib,
m = (A·q)/(NA·z e) (5)
munosabanti hosil qilamiz.
A/(NA·z e)=q (6)
kattalik xar bir modda uchun o’zgarmas bo’lib, mazkur moddaning elektrokimiyoviy ekvivalenti deyiladi.
So’nggi munosabatni munosabatni hisobga olib, (5) formulani quyidagi yozish mumkin:
M=k · q (7)
SHunday qilib, elektrodda ajralgan moddannig massasi elektrolit orqali o’tgan zaryad miqdoriga proporsional bo’ladi (Faradeyning birinchi qonuni).
Elektrolit orqali ozgarmas tok o’tganda
q = I · t
Ifoda o’rinli bo’ladi. (I-o’zgarmas tok kuchi). Bu ifodani
(7) formulaga qo’ysak.
m = k I t
Munosabat hosil bo’ladi. SHuning uchun moddannig elektrokimiyoviy ekvivalentini
k = m/I·t (8)
formula bo’yicha hisoblab topish mumkin. SI birliklar sistemasida elektrokimiyoviy ekvivalent kg/Kl larda o’lchanadi.
(6) formuladan
A/z=NA· e· k (9)
munosabatni hosil qilamiz. A/z kattalik moddaning kimiyoviy ekvivalenti deyiladi. Kimiyoviy ekvivalent moddaning o’lchangan va kimiyoviy birikmalarda 1,0078 g vodorodning o’rnini bosadigan massasiga teng bo’lgan o’lchamsiz kattalikdir. Moddaning A/Z gramm mazkur gramm-ekvivalentini tashkil qiladi.
(9) formuladan ko’rinadiki, moddalarning kimiyoviy ekvivalentlari ularning ekvivalentlariga proporsional (Faradeyning ikkinchi qonuni). NA e = F doimiy Faradey soni deyiladi.
(5) formulani
m = (A·q)/(F·z) (10)
Ko’rinishda yozish mumkin.
Elektrodda bir gramm - ekvivalent modda ajralishi uchun m=A/z elektrolit orqali q= F miqdorda zaryad o’tkazish zarur. SHunday qilib, Faradey soni son jixatidan elektrodda bir gramm-ekvivalent modda ajralishi uchun elektrolit orqali o’tishi zarur bo’lgan zaryadga teng. (9) ifodadan
F=A/z·k (11)
ekanligi kelib chiqadi. Bir valentli ionning zaryadi son jixatidan elektron zaryadiga teng. SHuning uchun elektron zaryadini
e=F/NA (12)
formula orqali hisoblash topish mumkin.
O'LCHASHLAR:
Do'stlaringiz bilan baham: |