Elektrokimyoviy jarayonlar slayd - Химия - Образовательные программы

Информация о документе

Цена	12000UZS
Размер	4.5MB
Покупки	0
Дата загрузки	17 Апрель 2025
Расширение	ppt
Раздел	Образовательные программы
Предмет	Химия

Продавец

Jo‘rayev Imomali

Дата регистрации 25 Февраль 2025

1 Продаж

Elektrokimyoviy jarayonlar slayd

Купить

Ele k t rok imy oviy jaray onlar

E L E K T R O L I Z
Elektrolit suyuqlanmasi yoki eritmasi orqali elektr toki
o’tkazilganda elektrodlarda sodir bo’ladigan oksidlanish –
qaytarilish jarayoni E L E K T R O L I Z dey iladi.
“ Elektroliz” so’zi – elektr toki ta’sirida parchalash ma’nosini
anglatadi.

SUYUQLANMA ELEKTROLIZI
O K S I D L A N I S HQ A Y T A R I L I S H

NaCl suyuqlanmasi elektrolizi
ANOD KATOD
Inert
elektrod
Eslatma: Karbonatlar, gidrokarbonatlar, nitratlar va boshqa shu kabi
moddalarni suyuqlanma elektrolizini bajarib bo’lmaydi. Chunki bunday
moddalar yuqori haroratda suyuqlanmaga aylanmasdan parchalanadilar.

KATODDA BORADIGAN JARAYONLAR ERITMA ELEKTROLIZI
Faqat H 2 qaytariladi Metall hamda H 2 qaytariladi Faqat Metall qaytariladi
ANODDA BORADIGAN JARAYONLAR

T U Z L A R E L E K T R O L I Z I

Anionlarning oksidlanish ketma-ketligi:

F –
, SO
4 2–
, NO
3 –
, PO
4 3–
, SO
3 2–
, NO
2 –
, PO
3 3–
, CO
3 2–
, OH –
, Cl –
, Br –
, J –
, S 2–
METALLARNING QAYTARILISH KETMA ─ KETLIGI
Metallarning aktivlik qatoriga teskari yo’nalishda ajraladi

Anodlarning turlari
M: anod Cu dan yasalgan bo’lsa:
CuSO
4 + HOH → С u + O
2 + H
2 SO
4
Anodda ajralgan kislorod mis anodni oksidlaydi.
Cu + O
2 → CuO CuSO
4
ning suvli
eritmasi inert
elektrodlar bilan
elektroliz qilinganda
elektrodlar o’zgarishga
uchramaydi .

E L E K T R O L I Z Q O N U N L A R I
Faradeyning
birinchi
qonuni Elektroliz davomida elektrodlarda ajralib
chiqqan moddalar (yoki elektrod erishi
natijasida hosil bo’lgan moddalar) massasi
elektrolit eritmasi orqali o’tgan elektr
tokining miqdoriga to’g’ri proporsionaldir.
Matematik ifodasi
m = E • Q bu yerda:
m – modda massasi
E – ekvivalent
Q – tok miqdori Kl
( A•sek ), kulon Q = i • t
Bu yerda:
i – tok kuchi ( A ), amper
t – vaqt ( sek )
UMUMIY HOLDA
m = E i t

E L E K T R O L I Z Q O N U N L A R I
Faradeyning
ikkinchi
qonuni . Agar turli hil elektrolitlar eritmalari orqali
bir xil miqdorda elektr toki o’tkazilsa,
elektrodlarda ajralgan moddalarning massasi
ularning ekvivalent miqdoriga to’g’ri
proporsional bo’ladi, ya’ni har 1 faraday tok
berilganda 1 ekvivalent modda ajraladi.
Matematik
ifodasi bu yerda:
m – elektrodlarda ajralgan moddaning massasi
F – o’zgarmas faraday soni, ya’ni
E – elektrodlarda ajralgan moddaning ekvivalenti
t – elektroliz uchun ketgan vaqt
i – elektrolizga berilgan tok kuchi (amper)
E i t = m F
F A R A D E Y S O N I

ELEKTROLIZ ga oid formulalarm =
E • i • t
F
Q = i • t
i =
m • F
E • t
E =
m • F
i • t
V g a z
V e k v .g a z . • i • t
F

t =
m • F
i • E
i • t
V e k v .g a z 
V g a z • F
Agarda elektrodlarda gaz modda ajarlib chiqsa
m = N • E N =
Q
F

Elektrolizning qaytaruvchanlik va oksidlanuvchanlik ta’siri kimyoviy qaytaruvchi va
oksidlovchining ta’siridan bir necha marta kuchli. M: hech qanday oksidlovchi F– ionidan
elektronini tortib ololmaydi, shu sababli uning birikmalaridan ftorni erkin holda olishning iloji
yo’q. Lekin elektroliz yo’li bilan ftorni uning birikmalaridan erkin holda ajratib olish mumkin:

2KF + 2HOH → H
2 + F
2 + 2KOH 2KF
(suyuqlanma) → K
2 + F
2

2 1 2 1 2 2 2 2 2 CO H C Na COONa H C n n
elektroliz
n n     1. Suyuqlanma elektroliz.
2. Eritma elektroliz.
a
b
c
d
H 2C
C H 2
C H 2
C O O K
C O O K
 2 H 2O H 2 + C O 2 + K O H +

1-masala. Birinchi elektrolizyorda 1 mol, ikkinchi elektrolizyorda 2 mol
mis(II)sulfat bo‘lgan eritmalar orqali 4 faradey tok o‘tganda katodlarda
hosil bo‘lgan moddalar massalarini (gr) da aniqlang.

2 – masala. Ta rkibida Cu(NO
3 )
2 va AgNO
3 bo‘lgan 100 ml eritmani 4825
sek. davomida 0,8 A tok kuchi bilan elektroliz qilinganda har ikki metalldan
hammasi bo‘lib, 2,04 gr ajralib chiqdi. Boshlang‘ich aralashmadagi
tuzlarning konsentratsiyasini (mol/l)da aniqlang.
1. Sarflangan tokning ekvivalent miqdorini topamiz:
2. Demak metallarning umumiy ekvivalenti 0,04 ekv, massasi esa 2,04 gr ekan.
Bundan foydalanib quyidagicha tenglama tuzamiz:
Cu(NO
3 )
2 = x ekv va AgNO
3 = y ekv bilan belgilaymiz.
x + y = 0,04 ekv tenglamalarni birgalikda yechsak
32x + 108y = 2,04 gr x = 0,03 ekv Cu y = 0,01 ekv Ag
3. Tuzlarning mol miqdorlarini topamiz:
0,03 ekv Cu = 0,015 mol Cu(NO
3 )
2 0,01 ekv Ag = 0,01 mol AgNO
3
4. Tuzlarning molyarligini topamiz:
N =
Q
F
i • t
F
  0 ,8 • 4 8 2 5
9 6 5 0 0
0 ,0 4 ek v 
C M =
n
V litr
=
0,01
0,1
 0,1 M A gN O 3 C M =
n
V litr
=
0,015
0,1
 0,15 M C u(N O 3)2

3 – masala. 200ml 0,1 M Cu(NO
3 )
2 va 300ml 0,1 M AgNO
3 eritmalarining
aralashmasi 4 A tok kuchi bilan 965 sekund davomida elektroliz qilindi.
Elektroliz tugagandan keyin eritmadagi tuzning massasini (gr) toping.
1) Reaksiya tenglamalari yoziladi:
Cu(NO
3 )
2 + H
2 O → Cu + 0,5 O
2 + 2HNO
3
2AgNO
3 + H
2 O → 2Ag + 0,5 O
2 + 2HNO
3
2) Dastlab molyar konsentratsiyani topish formulasidan keltirib chiqarilgan
massani topish formulasidan, tuzlarning massalari aniqlanadi.
3) Beketov qatorida Ag, Cu dan keyin turganligi uchun dastlab kumushga ketgan
tok kuchi aniqlanadi:
4. Demak, Ag ajralib chiqishi uchun 2 A tok ketgan bo‘lsa, Cu chiqishi uchun :
4A – 3A = 1A tok kuchi qoladi.

5. Dastlabki Cu(NO
3 )
2 dan elektrolizga uchragan tuz massasi ayrilsa,
qolgan tuzning massasi kelib chiqadi:
3,76 – 0,94 = 2,82gr Cu(NO
3 )
2

4 – masala. Cu(NO
3 )
2 600gr 12 % li eritmasi elektroliz qilinganda anodda
29,55 litr (0 0
C, 101,3 kPa) gaz ajraldi. Elektrolizdan so‘ng eritmadagi
modda massa ulushini (%) da aniqlang.
1) Tuzning massasi topiladi:
m (Cu(NO
3 )
2 ) = 600 ∙ 0,12 = 72 gr
2) 72gr tuzdan qancha hajm O
2 ajralganligi topiladi:
72gr x = 4,3 litr
Cu(NO
3 )
2 + H
2 O → Cu + 0,5 O
2 + 2HNO
3
188gr 11,2 litr
3. Anodda 29,55 litr gaz ajralganligiga asoslanib, 29,55 litr – 4,3 litr = 25,25 litr
suvdan ajralgan O
2 deb qabul qilinadi.
4. Bundan elektrolizga uchragan suv massasini topamiz:

x = 40,58 gr 25,25 litr
2H
2 O → 2H
2 + O
2
36 gr 22,4 litr

5) Qolgan eritmaning og’irligi aniqlanadi. Buning uchun, reaksiya tenglamasidan
katod va anodda ajralgan modda massalari topiladi.
72gr x = 24,5gr x = 6,13gr x = 48,25gr
Cu(NO
3 )
2 + H
2 O → Cu ↓ + 0,5 O
2 ↑ + 2HNO
3
188gr 64gr 16 gr 126 gr
6) Demak, m(eritma) = 600 - (24,5 + 6,13 + 40,58) = 528,79 gr
7) Topilgan kislota konsentratsiyasini (%) da aniqlaymiz:

1 – masala. 1,25 molyarli sulfat kislota eritmasi olish uchun 1 litr 0,8
molyarli sulfat kislota eritmasidan 40 A tokni qancha vaqt (sekund)
davomida o'tkazish lozim? J: 96500 sek
Sulfat kislota eritmasi elektroliz qilinsa suv elektrolizga uchraydi.
Natijada sulfat kislotaning konsentratsiyasi ortadi.

1. Dastlab sulfat kislotaning mol miqdorini topamiz: n = 0,8M ▪ 1 litr = 0,8 mol
2. Elektrolizdan keyin kons. 1,25 M bo’lishi kerakligini hisobga olib
keyingi eritma hajmini topamiz:
3. Elektrolizga uchragan suv; 1000 ─ 640 = 360 ml yoki 360 gr
4. formuladan foydalanib sarflangan vaqtni hisoblaymiz:
0,8
1,25
n
V
C M
= = 0,64 litr =
t =
m • F
i • E
t =
3 6 0 • 9 6 5 0 0
4 0 • 9
= 9 6 5 0 0 sek

2 – masala. 95,5 g x% li NaCl eritmasi elektroliz qilinganda tarkibida
massa jihatdan 25% natriy ionini saqlovchi eritma hosil bo`ldi. Agar hosil
bo`lgan eritmada Na +
va Cl -
ionlari soni nisbati 4:1 bo`lsa, hosil bo`lgan
eritmadagi tuzning konsentratsiyasini (%) toping. J: 15,9
1. Na va Cl ionlari nisbati 4 : 1 ekanligini hisobga olib,
elektrolizdan keyin eritmada
4 ta Na va 1 ta Cl ioni qolgan deb qabul qilamiz.
2. m ( Na ) = 4 ▪ 23 = 92 gr
3. m ( eritma 2 ) = 92 / 0,25 = 368 gr
4. Eritmada Cl ioni 1 ta ekanligi tufayli NaCl molekulasi ham
1 ta bo’ladi.
Uning massasi 58,5 gr
5. Eritmadagi massa ulushi esa: 58,5 / 368 = 0,159 yoki 15,9
%

3 – masala. 17% kumush nitratning suvli eritmasi elektrolizi , elektrodlarda
ajralayotgan kation va anion gazlarining mol nisbati 1,5:1 bo ` lguncha
davom ettirildi . Hosil bo`lgan eritmada erigan modda tarkibidagi markaziy
atomning massa ulushini (%)toping? J: 1,6336 %
1. Eritmani 100 gr deb qabul qilsak undagi kumush nitratning miqdori:
100 ▪ 17% = 17 gr
2. Elektroliz reaksiyasi tenglamasi:
3 . Ko’rinib turibdiki bunda faqat anodda gaz ajralyapti. Demak, noma’lum x miqdorda suv
ham elektroliz bo’lgan.
x H
2 O → x H
2 + 0,5x O
2
4. Yuqoridagilardan foydalanib katod va anodda ajralgan gazlarning mol nisbati 1,5 : 1
ekenligini inobatga olgan holda quyidagicha tenglama tuzamiz:
5. Te nglamani yechsak x = 0,15 mol yoki 2,7 gr natijani olamiz.
6. m (eritma) = 100 – 10,8 – 0,8 – 2,7 = 85,7
7. Eritmada qolgan modda (nitrat kislota) tarkibidagi markaziy atomning massasi 1,4 gr
8. Uning eritmadagi ulushi: 1,4 / 85,7 = 0,016336 yoki 1,6336 %4A gN O 3 + 2H 2O = 4H N O 3  4A g   O 2
17 x = 1,4 x = 10,8 x = 0,025 m ol yoki 0,8 gr
680 56 432 gr 1 m ol yoki 32 gr
katod anod
x 0,025  0,5x
1,5 1
=

4 – masala. Natriy xloridning 23 %( massa bo’yicha) li 100 gr eritmasini
96,5 A tok bilan 1 soat davomida elektroliz qilinganda tarkibida 3,4 %
(massa bo’yicha) natriy xlorid bo’lgan eritma olindi. Katodda ajralgan H
2
va anodda ajralgan Cl
2 ning mol nisbatini aniqlang. J: 10:1
1. Eritmadagi NaCl massasini topamiz: 100 ▪ 23% = 23 gr
2. Sarflangan tokning ekvivalent miqdorini hisoblaymiz:
3. Bu masalani yechishda suv ham tuz ham parallel ravishda
elektroliz bo’lgan deb hisoblaymiz.N =
Q
F
i • t
F
  9 6 ,5 • 1
2 6 ,8
3 ,6 e k v 
x e k v 0 ,5 x 0 ,5 x 3 6 ,5 x g r
2 N a C l + 2 H 2O  2 N a O H + H 2 + C l2 ja m i g a z
2 e k v 1 m o l 1 m o l 7 3 g r
y e k v 0 ,5 y 0 ,2 5 y 9 y g r
2 H 2O   2 H 2 + O 2 e le k . su v
4 e k v 2 m o l 1 m o l 3 6 g r
… davomi

4 . To kning miqdori 3,6 ekv ekanligini hamda eritmada qolgan tuzning konsentratsiyasi
3,4% ekanligini hisobga olib quyidagicha tenglama tuzamiz:
5. Te nglamani yechsak: x = 0,36 y = 3,24 natijani olamiz.
6. Bunga ko’ra vodorod miqdori: 0,5x + 0,5y = 0,5 ▪ 0,36 + 0,5 ▪ 3,24 = 1,8 mol
Xlor miqdori: 0,5x = 0,5 ▪ 0,36 = 0,18 mol
7. Ularning mol nisbati : 10 : 1 x e k v 0 ,5 x 0 ,5 x 3 6 ,5 x g r
2 N a C l + 2 H 2O  2 N a O H + H 2 + C l2 ja m i g a z
2 e k v 1 m o l 1 m o l 7 3 g r
y e k v 0 ,5 y 0 ,2 5 y 9 y g r
2 H 2O   2 H 2 + O 2 e le k . s u v
4 e k v 2 m o l 1 m o l 3 6 g r
x  y  3 ,6
2 3  5 8 ,5 x
1 0 0     x  9 y
 0 ,0 3 4m ( qolgan eritma) m ( qolgan NaCl)

KIMYO fani o’qituvchisi : H. HOSHIMOV

har qanday moddaning 1 ekvivalent miqdorini hosil qilish uchun bir xil miqdorda elektr toki sarf
qilish kerak. Bu miqdor Faradey soni doimiysi deyiladi. Uning qiymati quyidagicha:
F = N
A • ē = 6,02 • 10 23
• 1,602 • 10 –19
Kl = 96485
Elektrokimyoviy ekvivalent
Elektrolit eritmasidan 1A • s elektr toki o`tkazilganda,
elektrodlarda ajralib chiqadigan modda miqdori uning
ekvivalent massasiga teng;

Купить