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परिणाम

जमा / मुक्त द्रव्यमान

2.3711

ग्राम

कुल आवेश (Q = I × t)	7,200 C
पदार्थ के मोल	0.037311 mol
फैराडे स्थिरांक	96,485 C/mol

फैराडे इलेक्ट्रोलिसिस द्रव्यमान कैलकुलेटर क्या है?

यह टूल फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस नियमों का उपयोग करके यह बताता है कि जब किसी इलेक्ट्रोलाइट में से विद्युत धारा गुज़रती है, तो इलेक्ट्रोड पर किसी पदार्थ की कितनी मात्रा जमा होती है (या गैस के रूप में मुक्त होती है)। यह सार्वभौमिक भौतिकी/रसायन विज्ञान है — हर जगह लागू होता है — और इलेक्ट्रोप्लेटिंग, धातु शोधन, इलेक्ट्रोविनिंग तथा इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री के पाठ्यक्रम में व्यापक रूप से इस्तेमाल होता है।

बैटरी से जुड़े घोल में दो इलेक्ट्रोड वाला विद्युत-अपघटन सेल — विद्युत-अपघटन सेल: धारा आयनों को इलेक्ट्रोड तक ले जाती है, जहाँ धातु जमा होती है या गैस निकलती है।

सूत्र की व्याख्या

उत्पन्न द्रव्यमान इस सूत्र से मिलता है:

$$m = \frac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F}$$

यहाँ I ऐम्पियर में धारा है, t सेकंड में समय है, M पदार्थ का मोलर द्रव्यमान g/mol में है, n प्रति आयन स्थानांतरित होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या है (यानी ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन), और F फैराडे स्थिरांक है, यानी 96,485 C/mol। गुणनफल $I \cdot t$ कुल आवेश Q है, जो कूलॉम में मापा जाता है। Q को $(n \cdot F)$ से भाग देने पर पदार्थ के मोल मिलते हैं, और इसे M से गुणा करने पर परिणाम ग्राम में बदल जाता है।

फैराडे के नियम का सूत्र नामांकित भागों में विभाजित — यह सूत्र जमा द्रव्यमान को धारा, समय, मोलर द्रव्यमान और स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों से जोड़ता है।

इसका उपयोग कैसे करें

धारा, सेकंड में अवधि, जमा होने वाले तत्व का मोलर द्रव्यमान, और उसकी अर्ध-अभिक्रिया में इलेक्ट्रॉनों की संख्या दर्ज करें। उदाहरण के लिए, कॉपर $\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}$ द्वारा जमा होता है, इसलिए $n = 2$; जबकि सिल्वर $\text{Ag}^+ + e^- \rightarrow \text{Ag}$ द्वारा जमा होता है, इसलिए $n = 1$।

हल किया गया उदाहरण

2 A धारा से 1 घंटे (3600 सेकंड) तक कॉपर ($M = 63.55$ g/mol, $n = 2$) की प्लेटिंग करना: $$Q = 2 \times 3600 = 7200 \text{ C}$$ $$\text{मोल} = \frac{7200}{2 \times 96485} = 0.03731 \text{ mol}$$ $$\text{द्रव्यमान} = 0.03731 \times 63.55 \approx 2.371 \text{ g कॉपर}$$

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

n क्या है? यह संबंधित अर्ध-अभिक्रिया में प्रति आयन प्राप्त या त्यागे गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या है — यह ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन के परिमाण के बराबर होती है।

क्या यह गैसों के लिए भी काम करता है? हाँ। हाइड्रोजन ($2\text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{H}_2$) के लिए $\text{H}_2$ का द्रव्यमान निकालने हेतु $M = 2$ g/mol और $n = 2$ लें; ज़रूरत पड़ने पर आदर्श गैस नियम से इसे आयतन में बदला जा सकता है।

अगर मेरा समय मिनट या घंटों में हो तो? पहले उसे सेकंड में बदलें (मिनट को 60 से और घंटे को 3600 से गुणा करें), क्योंकि फैराडे स्थिरांक कूलॉम = ऐम्पियर·सेकंड का उपयोग करता है।

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