O‘zbekiston respublikasi

Tuz eritmalarining elektrolizi

Ishning maqsadi: elektrolit eritmalari yoki suyuqlanmalaridan tok o‘tganda elektrodlarda sodir bo‘ladigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining mohiyatini bilishdan iborat.

Tajribada kerak bo‘ladigan asbob va reaktivlar: rasmda ko‘rsatilgan asbob, KJ ning 0,01N, Na₂SO₄ ning 0,01N, CuSO₄ ning 0,1N eritmalari, kraxmal eritmasi fenolftalen, lakmus.

Nazariy ma’lumot

Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasidan doimiy elektr toki o‘tkazilganda elektrodlarda sodir bo‘ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoniga elektroliz deyiladi. Bu jarayonlar elektr energiyasining kimyoviy energiyaga aylanishi bilan boradi. Elektrolizning mahnosi anodda oksidlanish, katodda esa qaytarilish jarayonlarininng borishidir.

Ishqoriy va ishqoriy - er metallar, shuningdek, magniy va alyumining tuzlarining suvdagi eritmalari elektroliz qilinganda, katodda suv molekulalari qaytariladi. Masalan MgCl₂ eritmasining elektroliz sxemasi quyidagidan iborat:

(Katod) (anod)

Metall kationlari esa, eritmada qoladi. Agar kuchlanishlar qatorida alyuminiydan keyin joylashgan xar qanday metallning tuzi eritmasi elektroliz

qilinsa, katodda metall ajralib chiqadi, masalan:

Anodda boradigan jarayonilar xam elektrolitga, anodni hosil qilgan moddalarning tabiatiga bog‘liq bo‘ladi. Anodlar eruvchi va erimaydigan bo‘ladi. Anod erimaydigan bo‘lsa, uning yuzasida elektrolitning kislorodsiz tarkibli anionlarigagina zaryadsizlanadi, masalan:

Elektrolitning anionlari tarkibida, masalan S0₄^-2, NO₃^-, RO₄^-3 kabi kislorod bo‘lsa, ular eritmada qoladi. Anodda esa, suv molekulalari oksidlanib, erkin kislorod ajralib chiqadi:

Eruvchi anod elektroliz vaqtida eritiladi, ionlar holida eritmaga o‘tadi.

Agar nikel sulfat eritmasi orqali doimiy elektr toki o‘tkazilsa, bunda anod qilib nikel plastinkani olsak, katodda nikel ajralib chiqadi, anoddagi nikel eritmaga o‘tadi, bunda eritmadagi Ni⁺² ionlari konsentrasiyasi o‘zgaradi. Anod nikel bo‘lsa, NiS0₄ ning suvdagi eritmasi elektroliz sxemasi quyidagicha bo‘ladi.

Elektroliz natijasida elektrodlarda boradigan oksidlanish - qaytarilish reaksiyalari ingliz olimi M.Faradey kashf etgan qonunga bo‘ysunadi. Bu qonun elektroliz natijasida ajralgan moddalar miqdori va eritmaga yuborilagan elektr toki miqdori orasidagi bog‘lanishlarni ko‘rsatuvchi qonundir. Faradey qonuniga binoan, katodda qaytarilgan va anodda oksidlangan moddalar miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir, bir gramm ekvivalent xar qanday moddaning katodda qaytarish va anodda oksidlash uchun bir xil miqdordagi tok kuchi sarf bo‘ladi, bu miqdor 96500 Kl/A-s ga teng. Bu son Faradey soni deyiladi va F xarfi bilan belgilanadi. Faradey qonunining matematik ifodasi quyidagicha yoziladi:

Elektroliz vaqtida elektrodlarda hosil bo‘lgan modda miqdori, moddaning elektro-kimyoviy ekvivalentiga, tok kuchiga, vaqtiga to‘g‘ri proposional.

Tenglamada:

m – elektrodda ajralgan modda miqdori;

E - shu moddaning ekvivalenti;

i - tok kuchi;

t - ketgan vaqt;

F – Faradey soni, u 96500 ga teng.