Faradeyning elektroliz qonunlari - Mavzu: Kirish. Tabiatni o'rganishda fizikaning o'rni va uning boshqa fanlar taraqqiyotidagi...

|
Mavzu: Kirish. Tabiatni o'rganishda fizikaning o'rni va uning boshqa fanlar taraqqiyotidagi ahamiyati. Reja
|
bet | 92/197 | Sana | 01.02.2024 | Hajmi | 8,06 Mb. | | #149719 |
Bog'liq Fizikadan maruza matniFaradeyning elektroliz qonunlari
1833 yilda ingliz fizigi M.Faradey (1791-1867) tajribalar asosida elektrolizning ikkita qonunini kashf qilgan bo'lib, ular Faradey qonunlari deb ataladi.
Faradeyning birinchi qonuni quyidagicha ta'riflanadi:
Elektroliz vaqtida elektrodlarda ajralgan moddaning massasi elektrolit orqali o’tayotgan zaryad miqdoriga to'g'ri proporsional, ya'ni:
m=kq (l)
bu yerda m elektrodda ajralib chiqqan moddaning massasi, q elektrolitdan o'tgan zaryad miqdort, k proporsionallik koeffisiyenti bo'lib, u elektrodlarining shakliga ham, Orasidagi masofaga ham, tokning kuchiga ham, temporaturaga ham, bosimga ham bog'liq bo'lmasdan, turli moddalar uchun turlicha bo'lib. u moddaning elektrokimiyoviy ekvivalenti deyiladi.
(1 ) formuladan moddaning elektrokimiyoviy ekvivalenti quyidagiga teng bo'ladi:
k=m/q (2)
Bu ifodaga asosan moddaning eleklrokimyoviy ekvivalentini quyidagicha ta'riflash mumkin. Moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti deb, elektrolitdan bir birlik elektr zaryadi o'tganda elektroddan ajralgan moddaning massasiga teng biror fizik kattalikka aytiladi.
Tok kuchining I=q/t dan q=It ning ifodasini (1) formuiqga qo'yilsa, Faradey birinchi qonunining matematik ifodasi quyidagi ko'rinishga keladi:
m=kIt (3) '
U vaqtda Faradeyning birinchi qonunini yana quyidagicha ta'riflash mumkin:
Elektroliz vaqtida elektrodlardan ajralgan moddaning mussasi tokning kuchiga va uning elektrolitdan o'tish vaqtiga to'g'ri proporsional.Faradeynirig ikkinchi qonimi moddaning elektiokimyoviy ekvivalenti k bilan disotsiyalanuvchi molekula tarkibidagi atomniog kilogramm - atom A ning valentrik Z ga nisbati moddaning kimyoviy ekvivalenti orasidagi o'zaro bog'lanishni ifodalaydi. Faradeyning ikkinchi qonuni quyidagicha ta'riflanadi: Moddalarning elektrokimyoviy ekvivalentlari ularning kimyoviy ekvivalentlariga proporsional, ya'ni:
k=c*A/Z (4)
bunda c-proporsionallik koeffitsiyenti bo'lib, barcha moddalar uchun bir xil qiymatga ega Agar c proporsionallik koeffitsiyentini bilan belgi1ansa, Faradeyning ikkinchi qonunini yana quyidagi ko 'rinishda yozish mumkin:
k=1/F*A/Z (5)
Bundagi F kattalikga Faradey soni deyiladi. Faradey soni deb, elektrodlarda bir kilogramm ekvivalent modda ajratish uchun elekirolitdan o'tgan zaryadga miqdor jihatdan teng bo’lgan fizik kattalikga aytiladì. Jahondagi eng yaxshi labaratoriyalarda o'tkazilgan ko'pgina oichashlar natijasida Faradey soni uchun quyidagi qiymat topilgan:
F=9,648456*107 Kl/kmol
Faradeyning ikkala qonunlarini birlashtirsak, elektroliz vaqtida elektrodlarda ajralib chiquvchi moddaning miqdorìni quyidagi tenglamadan topish mumkin:
(6)
Bu formula Faradey birlashgan qonunning matematik ifodasi bo'lib, u quyidagicha tavsiflanadi:
Elektroliz vaqtida elektrodlarda ajralgan moddaning massasi kimiyoviy ekvivalentiga, tokning kuchi va o'tish vaqtiga to'g'ri proporsional.
Faradey soni elementar zaryad-elektron zaryadi e ning Avogadro soni NA ga ko'paytmasiga teng ya'ni:
F=eNA (7)
Elektron zaryadining shu usul bilan topilgan qiymati zamonaviy tajriba usuli bilan topilgan qiymatiga to'g'ri keladi.
|
| |