אלקטרוליזה וחוק פארדיי
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| Faraday's constant/ˈfærədeɪz ˈkɒnstənt/ | קבוע פארדיי |
| electrolysis/ɪlekˈtrɒləsɪs/ | אלקטרוליזה |
ספירת אטומים בשעון
- העבר זרם דרך פתרון והמתכת מצטבת על גבי האלקטרודות.
- ככל שהזרם ארוך וחזק יותר, כך נוצרת כמות מתכת גדולה יותר.
- המטען הוא פשוט אלקטרונים, ואלקטרונים בונים אטומים.
- לכן שעון וממטר יכולים לספור אטומים.
המטען שווה לזרם כפול זמן
- המטען הכולל הוא $Q = It$, זרם כפול זמן.
- זרם גדול או זמן ארוך יותר פירושו מטען גדול יותר.
- המטען הזה הוא זרם של אלקטרונים.
זרם חשמלי של $5\ \text{A}$ זורם במשך $200\ \text{s}$. מהו הטעינות הכוללת (בקולון)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$Q = It = 5 \times 200 = 1000\ \text{C}$.
קבוע פאראדי
- חלקו את המטען ב-קבוע פאראדי $F$ כדי לקבל מול אלקטרונים.
- $F \approx 96{,}500\ \text{C/mol}$.
- מולי האלקטרונים הם מה שמפעילים את תגובת האלקטרודה.
כדי להמיר מטען למול אלקטרונים, מחלקים ב-...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מול אלקטרונים $= Q / F$.
מאלקטרונים למוצר
- התגובה החצי-מחציתית מראה כמה אלקטרונים כל אטום צריך.
- חלקו את מולי האלקטרונים במספר זה כדי לקבל מולי מוצר.
- ככל שהמטען גדול יותר, כך נשקע יותר מתכת.
בצע אלקטרוליזה בתא
עבר זרם דרך אלקטרוליט וראה אילו יונים מתפרקים באלקטרודה כלשהי.
מעבר מטען גדול יותר לתא מגרום להפקת...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מטען גדול יותר הוא משמעותו אלקטרונים רבים יותר ומוצר רב יותר.
השקעת נחושת ($\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$) דורשת 2 אלקטרונים לכל אטום. עבור $2\ \text{mol}$ מולי אלקטרונים, כמה נחושת תושק?
- $2\ \text{mol e}^- \div 2 = 1\ \text{mol Cu}$.
- כך $1$ מול של נחושת מצטברת.
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$ זקוק ל-2 אלקטרונים לכל אטום. כמה מולים של Cu מתקבלים מ$4\ \text{mol}$ אלקטרונים?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$4\ \text{mol e}^- \div 2 = 2\ \text{mol Cu}$.
סדר את השלבים בחישוב לפי חוק פארדיי.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
מטען, לאחר מכן מול אלקטרונים, ולאחר מכן מול מוצר.
הפקת כסף ($\text{Ag}^+ + e^- \to \text{Ag}$) דורשת ____ אלקטרון(ים) לכל אטום.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\text{Ag}^+$ קולט אלקטרון אחד בלבד לכל אטום.
המירו מטען למולי אלקטרונים באמצעות קבוע פאראדי תחילה, ולאחר מכן השתמשו בספירת האלקטרונים בתגובה החצי-מחציתית כדי לקבל מולי מוצר. שימו לב לספירת האלקטרונים לכל אטום ($\text{Cu}^{2+}$ דורש 2, $\text{Ag}^+$ דורש 1). וזכרו ש$Q = It$ דורש זרם באמפרים וזמן בשניות.
באלקטרוליזה, המטען $Q = It$ מספק אלקטרונים. חלקו אותו ב-קבוע פאראדי ($\approx 96{,}500\ \text{C/mol}$) כדי לקבל מולי אלקטרונים, ולאחר מכן חלקו בספירת האלקטרונים לתגובה החצי-מחציתית כדי לקבל מולי מוצר. ככל שהמטען גדול יותר, כך נשקע יותר מתכת.