SCIENCE AND INNOVATION
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8
UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
1253
hosil qilamiz. So‘ngra kalitni ulasak, lampochka yonganini ko‘ramiz. Demak, natriy xlorid
eritmasi elektr tokini o‘tkazar ekan. Bunga sabab nima?
Osh tuzi suvga solinganda, qutblangan suv molekulalari natriy xloridning kristall panjara
tugunlarida joylashgan Na + va Cl− ionlarini o‘ziga tortadi. Natijada NaCl kristall panjarasi
yemirilib, suvda tartibsiz erkin harakat qiluvchi Na + va Cl− ionlari hosil bo‘ladi (118-a rasm)
.
Kalit ulanganda Na + ionlari katod tomon, Cl− ionlari esa anod tomon harakatlanadi .
Natijada zanjirdan tok o‘ta boshlaydi. Eritmalarda moddalarning musbat va manfiy ionlarga
ajralish jarayoni dissotsiatsiya deyiladi. Shunday moddalar ham borki, qattiq holatda elektr
tokini o‘tkazmaydi, lekin eritilib, suyuq holatga o‘tganda elektr tokini o‘tkazadi. Na+ Cl− H
2
O
Elektroliz. Faradeyning birinchi qonuni Suyuqlikda ionlarga ajraladigan va shu sababli elektr
tokini o‘tkazadigan moddalar elektrolitlar deb ataladi. Elektrolitda ionlar qancha ko‘p bo‘lsa, u
elektr tokini shuncha yaxshi o‘tkazadi. NaCl suvda eriganida u batamom Na + va Cl− ionlariga
ajraladi. Natriy xloridning suvdagi eritmasi tokni yaxshi o‘tkazuvchi elektrolit hisoblanadi.
Shuningdek, boshqa tuzlar, ishqorlar va kislotalarning suvdagi eritmasi elektrolitlardir
Elektroliz hodisasi
Elektr zanjir kaliti ulanib, elektrolitda elektr maydon hosil qilinganda musbat ionlar
katodga, manfiy ionlar anodga qarab harakatlanadi. Ionlar elektrodlarga yetib borgandan keyin
o‘z zaryadlarini elektrodlarga berib, neytral atomlarga aylanadi va cho‘kma hosil qiladi.
Elektrodlarga qancha ko‘p ion borsa, ular sirtida shuncha ko‘p modda yig‘iladi. Quyidagi
tajribani o‘tkazaylik. Elektrodli shisha idish — elektrolit vannadagi suvga mis sulfat tuzi
(CuSO4)ni solib, elektrolit hosil qilaylik. Bunda u mis (Cu2+) va sulfat (SO4 2− ) ionlarga
ajraladi. Elektr zanjir kaliti ulanganda elektolitdan I tok o‘ta boshlaydi (quyidagi rasmda
ko’rsatilib o’tilgan)
Elektrolitdagi Cu2+ ionlari K katodga, SO4 2− ionlari esa A anodga tomon harakat qilishi
sababli katod sirtida Cu atomlari yig‘ila boradi. Vaqt o‘tishi bilan katoddagi mis qatlami
SCIENCE AND INNOVATION
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8
UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
1254
qalinlashadi. Tok uzoq vaqt o‘tkazib turilsa, katodda sezilarli darajada toza mis moddasi ajralib
chiqqanini kuzatish mumkin. Elektrolitdan tok o‘tayotganda elektrodlarda modda ajralib
chiqish hodisasi elektroliz deb ataladi. Ingliz fizigi M. Faradey qator tajribalarda har xil
elektrolitlardan turli miqdorda tok o‘tkazgan. Elektrodlarda ajralib chiqqan moddaning
massasini o‘lchash natijalariga asoslangan holda, 1833—1834-yillarda elektrolizning ikki
qonunini kashf qildi
Faradeyning birinchi qonuni
1833-yilda ingliz olimi M.Faradey tajribalar asosida elektrolizning ikkita qonunini kashf
qildi. M. Faradeyning elektroliz hodisasi uchun birinchi qonuni elektrodda ajralib chiquvchi
modda massasi bilan elektrolitdan o‘tuvchi zaryad miqdori orasidagi bog‘lanishni o‘rganadi va
u quyidagicha ta’riflanadi: Elektroliz vaqtida elektrodlarda ajralgan moddaning massasi
elektrolit orqali o‘tayotgan zaryad miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir.
Faradey o‘tkazgan tajribalar shuni ko‘rsatdiki, elektrodlarda ajralib chiqqan modda
massasi elektrodlar tomon harakat qilayotgan ionlar soniga, ya’ni elektrolitdan o‘tayotgan
zaryad miqdoriga bog‘liq bo‘ladi. Faradeyning birinchi qonuni elektroliz vaqtida ajralib
chiqqan modda massasi bilan elektrolitdan o‘tgan zaryad miqdori orasidagi bog‘lanishni
ifodalaydi. Bu qonun quyidagicha ta’riflanadi: Elektroliz vaqtida elektrodlarda ajralib chiqqan
moddaning massasi elektrolitdan o‘tgan zaryadning miqdoriga to‘g‘ri proporsionaldir:
m = kq, (1)
bunda, m — ajralib chiqqan moddaning massasi; q — zaryad miqdori; k —
proporsionallik koeffitsienti bo‘lib, moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti deb ataladi.
Moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti elektroliz vaqtida ajralib chiqqan har bir modda uchun
har xildir. Agar (1) formulada q = 1 C deb olinsa, k = m bo‘ladi. Moddaning elektrokimyoviy
ekvivalenti son jihatdan elektrolitdan bir kulon zaryad o‘tganda ajralib chiqqan modda
massasiga tengdir. Bu degani, moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti 1 kg/C da o‘lchanadi.
Bu juda kichik birlik bo‘lgani uchun amalda uning o‘rniga 1 mg/C birligidan foydalaniladi.
Bunga asosan Faradeyning 1-elektroliz qonuni quyidagicha ta’riflanadi: Elektroliz
vaqtida elektrodlarda ajralgan moddaning massasi tok kuchiga va uning elektrolitdan o‘tish
vaqtiga to‘g‘ri proporsionaldir.
q=It
Masalan, moddaning kimyoviy ekvivalenti kumush uchun 1,118 mg/C xlor uchun 0,367
mg/C, mis uchun 0,329 mg/C, nikel uchun 0,304 mg/C, alyuminiy uchun 0,094 mg/C qiymatga
ega. (1) formulada q = I∆t ekanligini hisobga olsak, elektrodlarda ajralib chiqqan modda
SCIENCE AND INNOVATION
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8
UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
1255
massasi m ning elektrolitdan o‘tayotgan tok kuchi I ga va tokning o‘tish vaqti ∆t ga bog‘liqlik
ifodasini olish mumkin:
m = kI∆t. (2)
Faradeyning birinchi qonuni tajribada quyidagicha tekshirib ko‘rilgan. Uchta elektrolit
vannaga bir xil A, B va C elektrolitlar quyilib, ularning elektrodlari bir-biri bilan 120-rasmda
ko‘rsatilgandek ulangan
Rasmga ko‘ra, A elektrolitdan o‘tayotgan I
A
tok kuchi B va C 120-rasm elektrolitlardan
o‘tayotgan I
B
va I
C
tok kuchlarining yig‘indisiga teng bo‘ladi. Agar (2) formula o‘rinli bo‘lsa,
A, B va C elektrolitlar elektrodlarida ajralib chiqadigan moddalarning m
A
, m
B
va m
C
massalari
m
A
= m
B
+ m
C
munosabatda bo‘lishi kerak.
Masala yechish namunasi
1.Mis kuporosining suvdagi eritmasidan iborat bo‘lgan elektrolitdan 12,5 C zaryad o‘tdi.
Elektrolitga botirilgan katodda qancha miqdorda mis yig‘ilgan?
Berilgan Formulasi Yechilishi
q=12,5 C m=12,5C*0,329mg/c=4,1125mg
k=0,329 mg/C m=kq javob:4,1125mg
topish kerak?
m=?
2. . Elektroliz vaqtida katodda 10 mg miqdorda kumush yig‘ilishi uchun kumush ionlari
bo‘lgan elektrolitdan qancha zaryad o‘tishi kerak?
Berilgan Formula Yechilishi
m=10mg
k=1,118 mg/C m=k*q q
=
10𝑚𝑔
1,118𝑚𝑔/𝐶
=8,94 C
Topish kerak q=m/k Javob:8,94 C
q=?
REFERENCES
1. Savelyev I.V. Umumiy fizika kursi, t. 1-3, M, Nauka, 1989-92.
2. Savelyev I.V. Kurs obshey fiziki t. 1-3, M, Nauka, 1989-98.
3. Detlaf A.A., Yavorskiy B.M., Kurs fiziki, M.Visshaya shkola, 2007.
4. Trofimova T.I. Kurs fiziki M., Vishaya shkola, 2007.
Dostları ilə paylaş: |