magmatická elektrolýza je chemický jev, při kterém a iontová sloučenina jakýkoli (například sůl nebo báze) po provedení procesu fúze (změna z pevného stavu do stavu kapalina), je vystaven vnějšímu elektrickému proudu, který vede k produkci dvou nových látek chemikálie.
Když sůl prochází procesem fúze, prochází tzv disociace iontový, ve kterém uvolňuje kation a anion, jako v rovnici znázorněné níže:
XY(s) → X+(1) + Y.-(1)
Po fúzi, když elektrický proud prochází tímto médiem, jsou uvolněné ionty vybity, jak je popsáno níže.
anion prochází oxidací, ztrácí elektrony a vytváří jednoduchou látku, jak je znázorněno v níže uvedené rovnici:
Y-(1) → Y2 + 2 a
V tomto procesu se uvolňují 2 mol elektronů, protože jsou zapotřebí 2 mol aniontu Y.- za vzniku molekulárního Y (obvykle s atomicitou 2, Y2). Vaše rovnice může být tedy napsána následovně:
2 r-(1) → Y2 + 2 a
kation podléhá redukci, získává elektrony a tvoří jednoduchou (kovovou) látku podle níže uvedené rovnice:
X+(1) + a → X(s)
Vzhledem k tomu, že počet elektronů v oxidaci se musí rovnat počtu elektronů při redukci, musíme vynásobit výše uvedenou rovnici 2, což má za následek:
2 X+(1) + 2 a → 2 X(s)
Globální rovnice, která představuje magmatická elektrolýza je sestaven ze součtu fúzních rovnic, oxidace a redukce, vyloučením všech položek, které se opakují v reaktantu jedné rovnice a v produktu druhé.
Fúze: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2R-(1)
Fúzní rovnice byla vynásobena 2, aby se rovnalo množství iontů s ohledem na oxidační a redukční rovnice.
Fúze: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2R-(1)
Oxidace: 2 Y-(1) → Y2 + 2 a
Redukce: 2X+(1) + 2 a → 2 X(s)
Globální elektrolýza: 2 XY(s) → Y2 + 2 X(s)
Podívejte se krok za krokem magmatická elektrolýza s několika příklady:
1. příklad: Ignáční elektrolýza chloridu sodného (NaCl)
1. krok: Fúze chloridu sodného zahřátím soli.
NaCl(s) → V+(1) + Cl-(1)
2. etapa: Oxidace chloridového kationu (Cl-).
Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 a
Všimněte si, že se uvolňují 2 moly elektronů, protože k tvorbě molekulárního chloru (Cl. Cl2). V tomto smyslu lze rovnici napsat:
2 Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 a
3. etapa: Redukce kationu sodného (Na+).
Na+(1) + a → V(s)
Vzhledem k tomu, že počet elektronů v oxidaci se musí rovnat počtu elektronů při redukci, musíme vynásobit výše uvedenou rovnici 2, což má za následek:
2 palce+(1) + 2 a → 2 palce(s)
4. etapa: Přepište fúzní rovnici.
Protože se změnil počet kationtů a aniontů, musíme vynásobit rovnici získanou v 1. kroku 2.
2 NaCl(s) → 2 palce+(1) + 2 Cl-(1)
5. etapa: Sestavení globální rovnice magmatická elektrolýza.
2 NaCl(s) → 2 palce+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 a
2 palce+(1) + 2 a → 2 palce(s)
Chcete-li sestavit tuto globální rovnici, jednoduše odstraňte položku, která se objeví v činidle jednoho kroku a produkt jiného, jako je tomu v případě Na+, Cl- a elektrony. Globální rovnice tedy bude:
2 NaCl(s) → Cl2 (g) + 2 palce(s)
2. příklad: Ignáční elektrolýza bromidu hlinitého (AlBr3)
1. krok: Fúze chloridu sodného z ohřevu soli.
AlBr3 (s) → Al+3(1) + 3 br-(1)
Stejně jako ve vzorci soli existují tři atomy bromu (Br), takže se uvolní 3 moly bromidového aniontu (Br)-).
2. etapa: Oxidace kationu bromidu (Br-).
3Br-(1) → br2 (1) + 3 a
V tomto procesu se uvolňují 2 mol elektronů, protože ke vzniku molekulárního bromu (Br2). Abychom se tedy rovnali počtu molů bromu, musíme pro sloučeninu Br použít koeficient 3/22:
3Br-(1) → 3/2 Br2 (1) + 3 a
3. etapa: Redukce kationu hliníku (Al+3).
Al+3(1) + 3 a → Al(s)
Vzhledem k tomu, že počet elektronů v oxidaci se musí rovnat počtu elektronů při redukci, musíme vynásobit výše uvedenou rovnici 2, což vede k:
2 Al+3(1) + 6 a → 2 Al(s)
4. etapa: Korekce bromidových rovnic.
Stejně jako v rovnici hliníku se používá šest elektronů, takže v rovnici bromidu musí existovat také šest elektronů. K tomu musíme vynásobit rovnici 2, což má za následek:
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 a
5. etapa: Sestavení globální rovnice magmatické elektrolýzy.
2 AlBr3 (s) → 2 Al+3(1) + 6 br-(1)
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 a
2 Al+3(1) + 6 a → 2 Al(s)
Chcete-li sestavit tuto globální rovnici, jednoduše odstraňte položku, která se objeví v činidle jednoho kroku a produktu jiného, jako v případě Al+3, br- a elektrony. Globální rovnice tedy bude:
2 AlBr3 (s) → 3Br2 (1) + 2 Al(s)
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm
