Faradejevi zakoni elektrolize i njihova primena

Pripremio: Varga Ištvan

HEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA

ČOKA

varga.i@neobee.net

Faradejevi zakoni

Prvi zakon

Masa produkata izdvojenih na elektrodi proporcionalna je jačini struje, vremenu i molarnoj masi supstance koja se izdvaja.

Odnosno, količina supstance izdvojena na elektrodi proporcionalna je količini elektriciteta koji je prošao

kroz ćeliju.

Gde je:

m - masa supstance izdvojene na elektrodi g,Q - ukupna količina naboja koja je protekla kroz rastvor C ,z - broj elektrona koji učestvuje u reakciji na elektrodi,M - molarna masa supstance g/mol.

96485Q M

m g F Cz F

M g

k elektrohemijski ekvivalentz F C

Uvođenjem elektrohemijskog ekvivalenta “k”, jednačina dobija oblik:

m k I t g

Drugi zakon

Za izdvajanje M/z grama ma koje materije potrebna je ista količina elektriciteta, tj. 96485 C.

Mk F

z

Za izdvajanje jednog mola ma koje supstance potrebno je z faradeja.

Spajanjem I i II Faradejevog zakona dolazimo do jednačine:

Mm I t g

z F

Masa supstance koja se pri elektrolizi izdvoji na elektrodi proporcionalna je količini proteklog

elektriciteta i molekulskoj masi supstance, a obrnuto proporcionalna broju elektrona koji učestvuju u

reakciji na elektrodi.

ElektrolizaElektroliza je elektrohemijski proces

razlaganja elektrolita na elektrodama dovođenjem električne energije spolja.

U procesu elektrolize električna energija se pretvara u hemijsku energiju.

Primer:

Elektroliza CuCl2(aq)

CuCl2(aq)Cu2+(aq) + 2Cl(aq)

() Katoda: Cu2+(aq) +2e-Cu(s) redukcija

(+) Anoda: 2Cl(aq)Cl2(g) + 2e- oksidacija

U toku procesa elektrolize na elektrodama se dešavaju procesi oksidacije i redukcije.Prednost ima ona reakcija oksidacije i

redukcije za koju je potreban manji utrošak energije.

Elektroliza se dešava samo ako elektrode imaju određen napon, koji zavisi od:

- vrste elektrolita,

- koncentracije,

- vrste elektroda.

Praktičan značaj elektrolize- Za dobijanje alkalnih i zemno-alkalnih metala iz

rastopa njihovih soli;- Za dobijanje aluminijuma iz rastopa Al2O3

- Za dobijanje cinka;- Za dobijanje čistog vodonika i hlora;- Za prečišćavanje sirovog bakra (rafinacija) itd.

Aparatura za elektrolizu vode

Anoda:

Katoda:

Rafinisani CuSirovi Cu

talog