Elektr yurituvchi kuch va uning ahamiyati
Yüklə 0,64 Mb.
|
| Gazli elektrod
Gazli elektrodlar gaz va gaz ioni bo`lgan eritma bilan tuknashib turadigan biror noaktiv metall o`tkazgich (Pt) dan iboratdir. Metall o`tkazgich elektronlar oqimini xosil qiladi, o`zi esa eritmaga ionini bermaydi. Masalan, normal vodorod elektrodni ko`rib chiqaylik. Platina plastinkasini aktiv vodorod ionlar konsentrasiyasi 1 mol/l bo`lgan 2 H sulfat kislota eritmasiga tushirib, eritmadan 1 atom bosim (25oS da) vodorod o`tkazsak, vodorod platina plastinka sirtiga yutilib, vodorod plyonkasini (parda) xosil qiladi. Buning natijasida elektrolit (H2SO4) eritma platina plastinka bilan tuknashmasdan vodorod plyonkasi bilan to`qnashadi va vodorod elektrod xosil bo`ladi. Vodorod elektrod metall elektrodlar kabi eritmaga o`z ionini beradi: H2 2H+ + 2e- Natijada eritma bilan vodorod elektrod orasida potensiallar ayirmasi xosil bo`ladi va uni normal vodorod elektrod potensiali deyiladi. U shartli ravishda nolga teng deb qabul qilingan. Shunday qilib, eritmaga kation beruvchi gazli vodorod elektrod xosil bo`ladi. Gaz elektrodlardagi reaksiyalarda gazlar ishtirok etgani uchun, bu elektrodlar potensiallari gazlarni parsial bosimiga bog``liq bo`ladi. Vodorod elektrod uchun Nernst tenglamasini 2980 K da quyidagicha yozish mumkin: EH+/H = (31) bu yerda : PH2- vodorodning parsial bosimi, aH+ - elektrolitdagi H+ ionlar aktivligi. Elektroliz Elektroliz - bu elektr toki ta'sirida elektrolit eritmalarda yoki suyuklanmalarda boradigan oksidlanish-qaytarilish jarayonidir. Elektrolizni amalga oshirish uchun uzgarmas tok manbaidan foydalaniladi. Elektrodlar ikki xil bo`ladi: 1) Erimaydigan - ularga grafit, platina, oltin kiradi (erimaydigan elektrodlar kimyoviy jarayonsda ishtirok etmaydi, ular faqat elektron o`tkazgich vazifasini o`taydi.); 2) Eriydigan elektrodlar jumlasiga yuqorida ko`rsatilgan metallardan boshqa hamma metall elektrodlar kiradi. Bu elektrodlar elektrolizda anod sifatida qo`llanilganida eritmaga o`z ionlarini berib, erib ketadi. Eruvchan anod elektroddan foydalanib, toza metallar olinadi. Bunda elektroliz jarayoni tozalanayotgan metall tuzining eritmasida olib borilishi kerak. Sanoatda tuzlarning eritmalarini elektroliz qilib, Cu, Zn, Cd, Ni, So, Mn va boshqa metallar olinadi. Bu metod yordamida bir metall boshqa metall bilan koplanadi. Bu metod galvanostegiya deyiladi. Katod elektrodda elektrolitning musbat zaryadlangan ionlari elektron qabul qilib zaryadsizlanadi. Qaysi ion oldin zaryadsizlanishi metallning kuchlanishlar qatorida vodorodga nisbatan joylanishiga, uning konsentrasiyasiga va ayrim xollarda elektrod potensialiga bog`lik bo`ladi. Bir xil sharoitda noaktiv metallar ionlari, ya'ni kuchlanishlar qatorida vodoroddan keyin (ungda) joylashgan metall oson zaryadsizlanadi, ba'zan chapdagi metall ionlari oson zaryadsizlanadi. Suvdagi eritmalarda kuchlanishlar qatorida Al gacha bo`lgan aktiv metallar ionlari qaytarilmaydi. Anodda elektrolit anionlaridan faqat kislorodsiz kislota qoldiqlari: Cl-, Br-, J-, F, S2-, CN- va hokazolar zaryadsizlanadi. Kislorodli kislota qoldiqlari (NO-3, SO2-4, PO3-4, CO32-, CH3COO- va xokazo) urniga suvning OH- ionlari zaryadsizlanadi. Masalan, osh tuzi eritmasi elektroliz qilinganida katodda vodorod, anodda xlor ajralib chiqadi. Uning dissosilanish sxemasi quyidagicha yoziladi; NaCl Na+ + Cl- : H2O H+ + ON- Elektroliz sxemasi: katodda 2H+ + 2e- H2 qaytarilish jarayoni muxit ishkoriy anodda 2Cl- -2e Cl2 oksidlanish jarayoni muxit neytral. Kaliy sulfat eritmasi elektroliz qilinganda esa katodda vodorod, anodda kislorod ajralib chiqadi. Dissosilanish sxemasi quyidagicha: K2SO4 = 2K+ + SO2-4 H2O = H+ + OH- Elektroliz sxemasi: katodda 2H+ + 2e- H2- qaytarilish jarayoni muxit ishkoriy Anodda 4OH- - 4e- O2 + 2H2O oksidlanish jarayoni muxit kislotali. Keltirilgan misollardan ko`rinib turibdiki, katodda ishkoriy metalla ionlari qaytarilmasdan ularning urniga suvning vodorod ionlari qaytariladi. Agar anodda kislorodli kislota qoldig`I bo`lsa, anod elektrodda xam suvning o`zi elektron berib oksidlanadi. Agarda tuz kuchlanishdar qatorida Al dan keyinda turgan metalldan tarkib topgan bo`lsa. u xolda katodda shu metallning ioni va juda oz miqdorda vodorod ioni qaytariladi. Masalan: ZnSO4 eritmasi elektroliz qilinganda katodda rux, anodda kislorod ajralib chiqadi. Uning dissosilanish sxemasi quyidagicha: ZnSO4 = Zn2++ SO2-4 ; H2O H+2 + OH- Elektroliz sxemasi: Zn2+ + 2e = Zn 4 OH- - 4e- = O2 + 2H2O Elektrolizga doir miqdoriy qonunlar ingliz olimi M.Faradey tomonidan kashf etilgan. Faradeyning 1-chi qonuni. Elektroliz jarayonida elektrodlarda ajralib chiqadigan modda miqdori elektrolitlardan o`tgan elektr miqdoriga to`g`ri proporsionaldir; m = k . Q (32) bu yerda m- modda miqdori, k - proporsionallik koeffisiyenti (uni moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti xam deyiladi va u elektrolitdan bir sekundda bir amper tok kuchi yoki bir kulon elektr o`tganda ajralib chiqqan modda miqdorini ko`rsatadi), Q-elektrolitdan o`tgan elektr miqdori (kulonlar xisobida). Faradeyning 2-chi qonuni. Turli kimyoviy birikmalardan bir xil miqdorda elektr toki o`tganida elektrodlarda ekvivalent miqdorda modda ajralib chiqadi yoki bir ekvivalent istalgan modda ajralib chiqishi uchun elektrolitdan 96500 kulon elektr toki o`tkazish kerak: (33) I, II qonunlarning matematik ifodasi quyidagicha: (34) bu yerda; m - qaytarilgan yoki oksidlangan modda miqdori, E - moddaning ekvivalenti, Q-elektr miqdori o`rniga J*t qo`yilsa: J-tok kuchi. t - tok o`tish vaqti (seqund.) E*J*t m = --------- (35) 96500 Faradey qonunlarini bilgan xolda quyidagilarni xisoblash mumkin: a) Elektr miqdori ajratib chiqaradigan modda miqdorini: b) Ajralib chiqkan modda miqdoriga va tokni elektrolizdan o`tish vaqtiga qarab tok kuchini. Yüklə 0,64 Mb. Dostları ilə paylaş:
|