အီလက်ထရိုလိုက်ဆဲလ်များကို ဆွေးနွေးသည့် ဥပမာမေးခွန်းများ

အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များ၏ ဥပမာမေးခွန်းများနှင့် ဆွေးနွေးချက်

အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်ဆိုသည်မှာ ဓာတုစွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည့် ဗို့အားဆဲလ် သို့မဟုတ် ဂယ်ဗာနစ်ဆဲလ်နှင့်မတူဘဲ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို အလိုအလျောက်မဟုတ်သော ဓာတုဓာတ်ပြုမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်အသုံးပြုသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်တွင်၊ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြု၍ အပိုလျှပ်စစ်စွမ်းအင်မပါဘဲ မဖြစ်ပေါ်နိုင်သော ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုကို အတင်းအကျပ်ပြုလုပ်သည်။ ဤသဘောတရားသည် သန့်စင်သောသတ္တုများထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှင့် အောက်ဆီဂျင်ထုတ်လုပ်ရန် ရေကို အီလက်ထရိုလိုက်စစ်ခြင်းနှင့် အခြားအရာများစွာကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

ဤဆောင်းပါးသည် ကျောင်းသားများအား electrolytic cells များ၏ သဘောတရားကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ နားလည်စေရန် ကူညီပေးနိုင်သည့် electrolysis ပြဿနာများ၏ ဥပမာများစွာနှင့်အတူ ၎င်းတို့၏ ဆွေးနွေးချက်များကို ဆွေးနွေးပါမည်။

ဥပမာမေးခွန်း ၂: NaCl ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ပြိုကွဲခြင်း

Pertanyaan
ဆိုဒီယမ်ကလိုရိုက် (NaCl) ပျော်ရည်ကို အစွမ်းမဲ့လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြင့် ဓာတ်ပြုပါသည်။ ကက်သုတ်နှင့် အန်နုတ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဓာတ်ပြုမှုများနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်တစ်ခုစီတွင် ဖြစ်ပေါ်သော ထုတ်ကုန်များကို ရေးပါ။

ဆွေးနွေးချက်
အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်တွင် အီလက်ထရုတ်နှစ်ခုရှိသည်- ကက်သုတ် (အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း) နှင့် အန်နုတ် (အပေါင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း)။ NaCl ပျော်ရည်၏ အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ်သည် အဆင့်နှစ်ဆင့်ဖြင့် ဖြစ်ပေါ်သည်- ကက်သုတ်တွင် ဓာတ်ပြုမှုနှင့် အန်နုတ်တွင် ဓာတ်ပြုမှု။

၂။ ကက်သုတ်တွင် ဓာတ်ပြုမှု-

ကတ်သုတ်တွင် ပါဝင်သော အိုင်းယွန်းများမှာ Na^+ အိုင်းယွန်းများနှင့် H_2O အိုင်းယွန်းများ ဖြစ်သည်။ သို့သော် H_2O အိုင်းယွန်းများသည် ၎င်းတို့၏ လျော့ချမှု အလားအလာ မြင့်မားသောကြောင့် Na^+ အိုင်းယွန်းများထက် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ လျော့ချနိုင်သည်။

ကက်သုတ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဓာတ်ပြုမှုမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
``
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq) (လျော့ချမှုအလားအလာ = -0.83 V)
``
ကက်သုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ (H₂) ဖြစ်သည်။

၃။ အန်နုတ်တွင် တုံ့ပြန်မှု-

အန်နုတ်တွင် ပါဝင်သော အိုင်းယွန်းများမှာ Cl⁻ အိုင်းယွန်းများနှင့် H_2O အိုင်းယွန်းများဖြစ်သည်။ Cl⁻ အိုင်းယွန်းများသည် ၎င်းတို့၏ အောက်ဆီဒေးရှင်း အလားအလာ နိမ့်ကျသောကြောင့် H_2O အိုင်းယွန်းများထက် အောက်ဆီဒေးရှင်း ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ဖြစ်စေသည်။

anode မှာ ဖြစ်ပေါ်တဲ့ ဓာတ်ပြုမှုကတော့ အောက်ပါအတိုင်းပါ။
``
2Cl⁻(aq) → Cl₂(g) + 2e⁻ (အောက်ဆီဒေးရှင်း အလားအလာ = -1.36 V)
``
အန်နုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ ကလိုရင်းဓာတ်ငွေ့ (Cl₂) ဖြစ်သည်။

ထို့ကြောင့် NaCl ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းတွင်၊ ကက်သုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်သည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ (H₂) ဖြစ်ပြီး အန်နုတ်တွင် ကလိုရင်းဓာတ်ငွေ့ (Cl₂) ဖြစ်သည်။

ဥပမာမေးခွန်း ၂: ကြေးနီလျှပ်ကူးပစ္စည်းများဖြင့် CuSO₄ ပျော်ရည်ကို လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ချေဖျက်ခြင်း

Pertanyaan
ကြေးနီလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ ကြေးနီ(II) ဆာလဖိတ် (CuSO₄) ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ပြိုကွဲခြင်းကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ကက်သုတ်နှင့် အန်နုတ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဓာတ်ပြုမှုများနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုစီတွင် ဖြစ်ပေါ်သော ထုတ်ကုန်များကို ရေးပါ။

ဆွေးနွေးချက်
ဤကိစ္စတွင်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် အစွမ်းမဲ့မဟုတ်ဘဲ ကြေးနီလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သောကြောင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် တုံ့ပြန်လိမ့်မည်။

၂။ ကက်သုတ်တွင် ဓာတ်ပြုမှု-

ကက်သုတ်တွင်၊ အန်နုတ်ရှိ Cu²⁺ အိုင်းယွန်းများ လျော့ကျသွားလိမ့်မည်။
``
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s) (လျှော့ချနိုင်ခြေ = +0.34 V)
``
ကက်သုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်သည် အီလက်ထရုတ်ပေါ်တွင် တင်ထားသော အစိုင်အခဲ ကြေးနီ (Cu) ဖြစ်သည်။

၃။ အန်နုတ်တွင် တုံ့ပြန်မှု-

အန်နုတ်တွင် ကြေးနီလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိုယ်တိုင်က အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်သွားပါလိမ့်မည်။
``
Cu(s) → Cu²⁺(aq) + 2e⁻ (ဓာတ်တိုးနိုင်ခြေ = -0.34 V)
``
အန်နုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ Cu²⁺ အိုင်းယွန်းများ ဖြစ်သည်။

အီလက်ထရုဒ်သည် ကြေးနီဖြစ်သောကြောင့်၊ ပျော်ရည်တွင် အီလက်ထရုဒ်ဓာတ်ခွဲထားသော Cu²⁺ အိုင်းယွန်းများကို အန်နုတ် အီလက်ထရုဒ်တွင် ကြေးနီ ပျော်ဝင်ခြင်းဖြင့် ပြန်လည်ဖြည့်ဆည်းပေးသည်။

ဥပမာ ၃: သိမ်းဆည်းထားသော သတ္တုအလေးချိန်

Pertanyaan
အီလက်ထရွန်ဓာတ်ပြုဆဲလ်တစ်ခုတွင်၊ CuSO₄ ပျော်ရည်မှတစ်ဆင့် အီလက်ထရွန် ၀.၂ မော်လ် စီးဆင်းသည်။ ကက်သုတ်တွင် ကြေးနီ မည်မျှ ဂရမ် တည်ရှိသနည်း။

ဆွေးနွေးချက်
စီးဆင်းနေသော အီလက်ထရွန် (F) မိုလ်အရေအတွက်ကို အသုံးပြု၍ သတ္တုစုပုံခြင်း၏ မိုလ်အရေအတွက်ကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။ သတ္တုစုပုံခြင်းအတွက် Faraday ၏ ညီမျှခြင်းသည်-
\[ n = \frac{Q}{Fz} \]

ဘယ်နေရာ:
– Q = အားသွင်းပမာဏ (Coulombs ဖြင့်)
– F = ဖာရာဒေး ကိန်းသေ (၉၆၅၀၀ စင်တီဂရိတ်/မိုလ်)
– z = ဓာတ်ပြုမှု တစ်မိုလ်လျှင် အီလက်ထရွန် အရေအတွက်။

ဤကိစ္စတွင်၊ Cu²⁺ သည် Cu ဖြစ်လာရန် အီလက်ထရွန် နှစ်ခုကို စုပ်ယူသောကြောင့် z = 2 ဖြစ်သည်။

ကြေးနီ မိုလ်များ စုပုံနေသော အရေအတွက်မှာ-
\[ n = \frac{0.2 \text{ အီလက်ထရွန်များ၏ မိုလ်များ}}{2} = 0.1 \text{ Cu မိုလ်များ} \]

သွင်းထားသော ကြေးနီအလေးချိန်:
\[ \text{Cu ၏ ထုထည်} = n \text{Mr} \]
ဤတွင် Mr သည် Cu ၏ မော်လာဒြပ်ထု (63.5 g/mol) ဖြစ်သည်။

ဒါကြောင့်:
Cu အလေးချိန် = ၀.၁ x ၆၃.၅ = ၆.၃၅ ဂရမ်

ထို့ကြောင့် ကြေးနီ ၆.၃၅ ဂရမ်သည် ကက်သုတ်ပေါ်တွင် စုပုံနေမည်ဖြစ်သည်။

ဥပမာမေးခွန်း ၄: KI ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

Pertanyaan
KI ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ချေဖျက်ခြင်းကို အစွမ်းမဲ့လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်သည်။ ကက်သုတ်နှင့် အန်နုတ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဓာတ်ပြုမှုများနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုစီတွင် ဖြစ်ပေါ်သော ထုတ်ကုန်များကို ရေးပါ။

ဆွေးနွေးချက်
၂။ ကက်သုတ်တွင် ဓာတ်ပြုမှု-

ကက်သုတ်တွင် ပါဝင်သော အိုင်းယွန်းများမှာ K⁺ နှင့် H_2O အိုင်းယွန်းများ ဖြစ်သည်။ H_2O သည် K⁺ အိုင်းယွန်းများထက် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ လျော့ချနိုင်သည်။
``
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
``
ကက်သုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ (H₂) ဖြစ်သည်။

၃။ အန်နုတ်တွင် တုံ့ပြန်မှု-

အန်နုတ်တွင် ပါဝင်သော အိုင်းယွန်းများမှာ I⁻ နှင့် H_2O အိုင်းယွန်းများဖြစ်သည်။ I⁻ အိုင်းယွန်းများသည် H_2O အိုင်းယွန်းများထက် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူသည်။
``
၂I⁻(aq) → I₂(s) + ၂e⁻
``
အနုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ အိုင်အိုဒင်း (I₂) ဖြစ်သည်။

ထို့ကြောင့် KI ပျော်ရည်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းတွင်၊ ကက်သုတ်တွင် ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်မှာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ (H₂) ဖြစ်ပြီး အန်နုတ်တွင် အိုင်အိုဒင်း (I₂) ဖြစ်သည်။

ပိတ်

သတ္တုဗေဒ၊ ဓာတုဗေဒထုတ်လုပ်မှုနှင့် စွမ်းအင်လုပ်ငန်းကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များရှိ ဓာတုဗေဒကျောင်းသားများနှင့် ပရော်ဖက်ရှင်နယ်များအတွက် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များ၏ မူများနှင့် အသုံးချမှုများကို ခိုင်မာစွာနားလည်ခြင်းသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ဤနားလည်မှုကို အားဖြည့်ရန်အတွက် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ် ဥပမာပြဿနာများစွာနှင့် ၎င်းတို့၏ဖြေရှင်းချက်များကို တင်ပြထားပါသည်။ ဤအခြေခံသဘောတရားများကို ကျွမ်းကျင်စွာ ကျွမ်းကျင်ခြင်းသည် လက်တွေ့ကမ္ဘာတွင် ကြုံတွေ့ရသော လက်တွေ့နှင့် သီအိုရီဆိုင်ရာ ပြဿနာအမျိုးမျိုးကို ဖြေရှင်းရန် ကူညီပေးလိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။