Elektrolýza je fyzikálně-chemický proces, který využívá elektrickou energii z jakéhokoli zdroje (např baterie nebo baterie) k vynucení výskytu chemické reakce za vzniku jednoduchých nebo složených látek, které nelze najít v přírodě nebo které se nenacházejí ve velkém množství.
Zastoupení montáže jakéhokoli systému elektrolýzy
Během elektrolýzy kation podléhá redukci na katodě a anion podléhá oxidaci na anodě. K tomu dochází prostřednictvím elektrického výboje poskytovaného externím zdrojem. Při elektrolýze tedy máme spontánní oxidační a redukční reakci.
Nyní pochopte dva způsoby, kterými dochází k elektrolýze:
U tohoto typu elektrolýzy používáme a iontová látka v kapalném stavu v elektrolytické vaně. Když iontová látka (XY) prochází fúzí, prochází procesem disociace, jak je znázorněno níže:
Poté, když je zapnut zdroj energie, kation (X+) se pohybuje směrem ke katodě a anionty (Y-) pohybujte se směrem k anodě. Tím:
Na katodě: kationty přijímají elektrony (procházejí redukcí) a transformují se na stabilní látku (X), což je proces představovaný následující rovnicí:
Na anodě: anionty ztrácejí elektrony (podstupují oxidaci) a stávají se stabilní látkou (X), což je proces představovaný následující rovnicí:
a) Příklad magmatické elektrolýzy
Jako příklad následujte nyní magmatickou elektrolýzu chlorid sodný (NaCl). Když chlorid sodný (NaCl) prochází fúzí, prochází procesem disociace, jak je uvedeno níže:
Poté, když je zapnut zdroj energie, kation (Na+) se pohybuje směrem ke katodě a anionty (Cl-) pohybujte se směrem k anodě. Tím:
Na katodě: kationty v+ přijímají elektrony (procházejí redukcí) a stávají se stabilní látkou (Na, což je pevný kov), což je proces představovaný níže uvedenou rovnicí:
Na anodě: Cl anionty- ztrácejí elektrony (podstupují oxidaci) a stávají se stabilní látkou (Cl2, který je plynný), proces představovaný níže uvedenou rovnicí:
Schéma demonstrující magmatickou elektrolýzu NaCl
Při magné elektrolýze chloridu sodného tedy dochází k tvorbě kovového sodíku (Na) a plynného chloru (Cl2).
U tohoto typu elektrolýzy používáme iontovou látku rozpuštěnou ve vodě uvnitř elektrolytické nádrže. Takže před provedením elektrolýzy nejprve smícháme látku (obvykle sůl) anorganické) ve vodě způsobit jeho disociaci (uvolnění kationtu a aniontu), jak je znázorněno níže:
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Rozdíl ve vztahu k magné elektrolýze spočívá v tom, že kromě iontů z disociace máme také ionty ze samoionizace vody. Při své samoionizaci voda produkuje hydroniový kation (H+) a hydroxidový anion (OH-), jak je uvedeno v rovnici níže:
V elektrolytické vaně tedy máme přítomnost dvou kationtů (jeden z látky) iontový a jeden z vody) a dva anionty (jeden z iontové látky a druhý z iontové látky) Voda).
Chcete-li vědět, který kation se bude pohybovat na katodu a který anion se bude pohybovat na anodu, je nutné znát pořadí vypouštění kationtů a aniontů.
Pro kationty:
Au> Pt> Hg> Ag> Cu> Ni> Cd> Pb> Fe> Zn> Mn> hydronium> rodina IIIA> rodina IIA> rodina IA
pro anionty
Neokysličené anionty a HSO4 > hydroxid> okysličené anionty a F
Poté, když je zapnut zdroj energie, kation (X+) se pohybuje směrem ke katodě a jeden z aniontů (Y-) se pohybuje směrem k anodě.
Na katodě: kationty přijímají elektrony (procházejí redukcí) a transformují se na stabilní látku (X), což je proces představovaný níže uvedenou rovnicí:
Na anodě: anionty ztrácejí elektrony (podstupují oxidaci) a mění se na stabilní látku (Y), což je proces představovaný níže uvedenou rovnicí:
a) Příklad vodné elektrolýzy
Jako příklad použijeme vodnou elektrolýzu chloridu sodného (NaCl). Když je chlorid sodný (NaCl) rozpuštěn ve vodě, prochází procesem disociace, jak je uvedeno níže:
Kromě disociace NaCl máme samoionizaci vody:
Takže máme kationy H.+ a dál+ a OH anionty- a Cl-. Když je tedy zdroj napájení zapnutý, máme následující:
na katodě: H kationty+ přijímat elektrony (redukované) a stát se stabilní látkou (H2, což je plyn). Je to proto, že hydronium má přednost před výboji před prvky rodiny IA (v tomto případě Na). Proces je znázorněn níže uvedenou rovnicí:
na anodě: Cl anionty- ztrácejí elektrony (podstupují oxidaci) a stávají se stabilní látkou (Cl2, který je plynný). Je to proto, že Cl- je to nekysličený anion a má přednost před výbojem před hydroxidem, což je proces představovaný níže uvedenou rovnicí:
Schéma demonstrující vodnou elektrolýzu NaCl
Při vodné elektrolýze chloridu sodného tedy dochází k tvorbě plynného vodíku (H2) a plynný chlor (Cl2).
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Chemie
Aplikace elektrolýzy, galvanického pokovování, niklování, chromování, niklu, chrómu, katody, sodíku, hliníku, chloru, louh sodný, plynný vodík, magnátní elektrolýza, vodná elektrolýza, alkalické kovy, kovy alkalických zemin, plyn chlór.
