حســـابـات التحــليل الكــهربائي



وضع العالم الإنجليزي مايكل فاراداي Michael Faraday  في عام 1832م قانونين أساسيين في التحليل الكهربي ؛ لربط  العلاقة ما بين كمية الكهرباء المارة في المحلول و كمية المواد المتكونة عند الأقطاب،و سميا بقانوني فاراداي للتحليل الكهربائي .

ما هو الفاراداي ؟

إن كمية الكهرباء اللازمة لخلية إلكتروليتية للحصول على مول واحد من الإلكترونات لإحداث تفاعل أكسدة أو اختزال = 1فاراداي

الفاراداي : هو كمية الكهرباء التي شحنتها تعادل شحنة مول واحد من الإلكترونات و لها القدرة على ترسيب مكافئ جرامي واحد من أي عنصر .

1فاراداي = 1مول من الإلكترونات

شحنة الإلكترون = 1.60219× 10كولوم

المول الواحد من الإلكترون = 6.02205× 10 إلكترون

1فاراداي = 1.60219× 10× 6.02205× 10 = 96484.6كولوم( تقريباً 96500 لتسهيل العمليات الحسابية ).

قانون فاراداي الأول :

" تتناسب كتل المواد المتكونة عند أي قطب أثناء عملية التحليل الكهربي تناسباً  طردياً مع كمية الكهرباء المارة في المحلول أو المصهور "

* المول الواحد من أي عنصر = الكتلة الذرية لذلك العنصر معبراً عنها بالجرام

  مول واحد من الفضة = الكتلة الذرية الجرامية للفضة = 108جم

قانون فاراداي الثاني

"عند مرور كمية معينة من الكهرباء في خلايا إلكتروليتية متصلة على التوالي

 فإن كتل العناصر المتكونة عند الأقطاب تتناسب طردياً مع كتلها المكافئة "

مثال : عند إمرار كمية الكهرباء نفسها في خليتين إلكتروليتين متصلتين على التوالي إحداهما بها أقطاب فضة و محلول يحتوي أيونات الفضة ، و الأخرى بها أقطاب نحاس و محلول يحتوي أيونات النحاس فإن :

كتلة الفضة المترسبة  (تتناسب طردياً مع ) الكتلة المكافئة للفضة   

إذن : كتلة الفضة المترسبة = مقدار ثابت × الكتلة المكافئة للفضة

و بالمثل النحاس

كتلة النحاس المترسبة = مقدار ثابت × الكتلة المكافئة للنحاس

و منها يمكن التوصل إلى :

             كتلة الفضة المترسبة  = الكتلة المكافئة للفضة

            كتلة النحاس المترسبة    الكتلة المكافئة للنحاس

الكتلة المكافئة  : ( في تفاعلات الأكسدة و الاختزال )

        هي الكتلة التي لها القدرة على اكتساب أو فقد مول واحد من الإلكترونات أثناء التفاعل الكيميائي .

الكتلة المكافئة الجرامية للعناصر

الكتلة المكافئة الجرامية =       الـكـتـلــة الـــذريـة الـجــرامـيــة                    

                               عدد مولات الإلكترونات المكتسبة أو المفقودة

بما أن عدد وحدات الفاراداي = عدد مولات الإلكترونات المكتسبة أو المفقودة

إذاً :

الفاراداي = الكتلة الـذرية الجرامية

             الكتلة المكافئة الجرامية