Elektroliz hodisalari. Mis uchun elektrokimyoviy ekvivalentni aniqlash

ELEKTROLIZ HODISALARI. MIS UCHUN ELEKTROKIMYOVIY EKVIVALENTNI ANIQLASH.
Moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti, faradey soni va elektron zaryadi miqdorini aniqlash
Ishning maqsadi: moddaning elektrokimyoviy ekvivalentini, Faradey sonini va elektron zaryadini aniqlash va olingan natijalarni jadvaldagn qiymatlari bilan solishtirish.
Kerakli asboblar va meteriallar: 1. Mis kuporosi eritmasi, solingan elektrolitik vanna 2. Doimiy tok manbai. 3 Ampermetr, reostat va utkazgichlar
4 Sekundomer yoki soat 5 Tarozi, toshlari bilan.
NAZARIY QISM
Eritmalarda molekulalari ionlarga parchalanadigan moddalarga elektrolitlar deyiladi. Elektrolitlarga tuzli, ishqorli va kislotali eritmalar kiradi. Molekularning ionlarga parchalanish prostessiga elektrolitik dissostiastiya deyiladi. Elektrolitlardagi tok tashqi elektr maydoni ta’sirida ionlarningtartibli xarakatidan iboratdir.
Elektrolitlardan o’zgarmas tok o’tishi tufayli elektrodlarda modda ajralib chiqish hodisasiga elektroliz deyiladi.
Misoltariqasida mis kuporosining (CuSO₄) suvdagi eritmasida elektroliz hodisasi kuzatiladi. Mis kuporosini suvda eritganda uning molekulalarining bir kismi ionlarga dissostiastiyalanadi, ya’ni

Agarda mis kuporosining eritmasiga ikkita mis plastinka (elektrodlar) botirilib, bir plastinkani tok manbainiig musbat qutbiga, ikkinchisini manfiy qutbiga ulansa, ya’ni o’zgarmas tashqi elektr maydoni hosil etilsa, plastinkalar o’rtasida tok o’ta boshlaydi. (1-rasm)

1-rasm Qurilmaning sxemasi
Bu holda eritmadagi musbat zaryadli Si ioni ikkita elektronini yukotgan mis atomi bo’lgani uchun elektronlar bilan to’yingan katoddan kerakli elektronlar olib zaryadsiz metall atomiga aylanadi va katod sirtiniqoplaydi. Ortiqcha elektronlari bo’lgan ionlari esa anodga elektronlarini berib, anod materiali (mis) bilan birikadi va atrofida anod mis kuporosini hosil etadi. Natijada katodda mis ajraladi, anod esa eriydi.
Faradeyning birinchi qonuni bo’yicha elektroliz vaqtida elektroda ajralib chiqqan modda miqdori elektrolit orqali o’tgan zaryad miqdoriga proporstionaldir, ya’ni

(1)bu yerda

- elektrodda ajralib chiqqan modda miqdori

- elektrolitdan o’tgan elektr miqdori (kulonda)
- moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti
dan ko’rinadiki, moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti son jihatdan elektrolit orqali bir birlik elektr zaryad miqdori o’tgan, elektrodda ajralib chiqqan modda miqdoriga teng.
Elektrolit orqalit vaqtda, o’zgarmas I tok o’tsa, zaryad miqdoriq= Itga teng bo’lgani uchun (1) formula quyidagi kurinishda eziladi:
(2)
I - zanjirdagi tok kuchi
t - tok o’tish vaqti
Modda atom og’irligining valentligiga nisbati bilan o’lchanadigan kattalikka moddaning kimyoviy ekvivalenti deyiladi:
A - modda atom og’irligi
Z - modda valentligi
Moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti kimyoviy ekvivalentlarga proporsionalligini Faradeyning 2-qonuni tasdiqlaydi.
(3)
F- proporstionallik koeffitsienti bo’lib, universal konstanta, Faradey soni deyiladi.
formuladagi «k» ni qiymatini (1) ga qo’ysak Faradeyning ikkala qonunini birlashtiruvchi formula hosil bo’ladi, ya’ni:
(4)

(4) dan Faradey sonini topamiz va fizik ma’nosini tushunamiz

yoki (5)
(5) dan ko’rinadiki agarda katodda ajralib chiqqan modda massasini uniig kimyoviy ekvivalentiga teng bo’lsa, ya’ni:
bo’lsa F= q kelib chiqadi
Demak Faradey soni elektroliz vaqtida moddaning bir kilogramm- ekvivalentini ajratib chiqarish uchun zarur bo’lgan zaryad miqdoriga teng ekan, ya’ni:
Har qanday moddaning bir kilogramm-atomidagi atomlar soni bir xil bo’lib, u Avagadro sonidir:
Har bir sonZezaryadini olib yuradi.e- elektron zaryadi Faradey sonining bitta ion zaryadiga bo’lish orqali
(6) ni hosil qilamiz
(6) dan ga teng bo’lib, shunga asosan Faradey sonini yoki elektron zaryadini (e) hisoblab topish mumkin.
(7)
Elektrokimyoviy ekvivalent (8) dan hisoblanadi
m - ajralib chiqqan modda massasi
I - tok kuchi
t - tok o’tish vaqti bo’lib tajribada aniqlanadi