magma-elektrolyysi on kemiallinen ilmiö, jossa a ioninen yhdiste mikä tahansa (esimerkiksi suola tai emäs) fuusioprosessin jälkeen (vaihda kiinteästä tilasta tilaan neste), altistetaan ulkoiselle sähkövirralle, mikä johtaa kahden uuden aineen tuotantoon kemiallinen.
Kun suola käy läpi fuusioprosessin, se käy läpi ns dissosiaatio ioninen, jossa se vapauttaa kationin ja anionin, kuten alla esitetyssä yhtälössä:
XYs → X+(1) + Y-(1)
Fuusion jälkeen, kun sähkövirta kulkee tämän väliaineen läpi, vapautuneet ionit purkautuvat, kuten alla on kuvattu.
anioni läpäisee hapettumisen, menettää elektroneja ja muodostaa yksinkertaisen aineen, kuten alla olevassa yhtälössä esitetään:
Y-(1) → Y2 + 2 ja
Tässä prosessissa vapautuu 2 mol elektroneja, koska tarvitaan 2 mol anionia Y- molekyylin Y muodostamiseksi (yleensä atomisuudella 2, Y2). Joten yhtälösi voidaan kirjoittaa seuraavasti:
2 Y-(1) → Y2 + 2 ja
kationi läpikäy pelkistyksen, saa elektroneja ja muodostaa yksinkertaisen (metallisen) aineen alla olevan yhtälön mukaisesti:
X+(1) + ja → Xs
Koska hapetuksessa olevien elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin pelkistyksessä olevien elektronien lukumäärän, meidän on kerrottava yllä oleva yhtälö 2: lla, mikä johtaa:
2 X+(1) + 2 ja → 2 Xs
Globaalia yhtälöä, joka edustaa magma-elektrolyysi on rakennettu fuusioyhtälöiden summasta, hapetus ja pelkistys, eliminoimalla kaikki kohteet, jotka toistuvat yhden yhtälön reagenssissa ja toisen yhtälön tuotteessa.
Fuusio: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
Fuusioyhtälö kerrottiin kahdella vastaamaan ionien määrää hapetus- ja pelkistysyhtälöihin nähden.
Fuusio: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
Hapetus: 2 Y-(1) → Y2 + 2 ja
Vähennys: 2 X+(1) + 2 ja → 2 Xs
Elektrolyysin kokonaismäärä: 2 XYs → Y2 + 2 Xs
Katso vaihe vaiheelta magma-elektrolyysi joitain esimerkkejä:
1. esimerkki: Natriumkloridin (NaCl) magneettinen elektrolyysi
1. vaihe: Natriumkloridin sulaminen kuumentamalla suolaa.
NaCls → Sisään+(1) + Cl-(1)
2. vaihe: Kloridikationin hapetus (Cl-).
Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ja
Huomaa, että 2 moolia elektronia vapautuu, koska 2 moolia kloridianionia tarvitaan molekyylikloorin (Cl2). Tässä mielessä yhtälö voidaan kirjoittaa:
2 Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ja
3. vaihe: Natriumkationin pelkistys (Na+).
Klo+(1) + ja → Sisääns
Koska hapetuksessa olevien elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin pelkistyksessä olevien elektronien lukumäärän, meidän on kerrottava yllä oleva yhtälö 2: lla, mikä johtaa:
2 tuumaa+(1) + 2 ja → 2 tuumaas
4. vaihe: Kirjoita fuusioyhtälö uudelleen.
Kun kationin ja anionin määrä on muuttunut, meidän on kerrottava ensimmäisessä vaiheessa saatu yhtälö 2: lla.
2 NaCl: as → 2 tuumaa+(1) + 2 Cl-(1)
5. vaihe: Kokoonpano globaalista yhtälöstä magma-elektrolyysi.
2 NaCl: as → 2 tuumaa+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ja
2 tuumaa+(1) + 2 ja → 2 tuumaas
Voit koota tämän yleisen yhtälön poistamalla vain yhden vaiheen reagenssissa esiintyvän kohteen ja toisen vaiheen tuloksen, kuten Na: n tapauksessa.+Cl- ja elektronit. Joten, globaali yhtälö on:
2 NaCl: as → Cl2 g) + 2 tuumaas
2. esimerkki: Alumiinibromidin (AlBr3)
1. vaihe: Natriumkloridifuusio suolan kuumennuksessa.
AlBr3 (s) → Al+3(1) + 3Br-(1)
Kuten suolakaavassa, bromia (Br) atomeja on kolme, joten 3 moolia bromidianionia (Br) vapautuu-).
2. vaihe: Bromidikationihapetus (Br-).
3Br-(1) → br2 (1) + 3 ja
Tässä prosessissa vapautuu 2 moolia elektroneja, koska 2 moolia bromidianionia tarvitaan molekyylibromin (Br2). Joten, jotta bromimoolien määrä olisi yhtä suuri, meidän on käytettävä kerrointa 3/2 yhdisteelle Br2:
3Br-(1) → 3/2 Br2 (1) + 3 ja
3. vaihe: Alumiinikationin (Al+3).
Al+3(1) + 3 ja → Als
Koska hapetuksessa olevien elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin pelkistyksessä olevien elektronien lukumäärän, meidän on kerrottava yllä oleva yhtälö 2: lla, jolloin saadaan:
2 Al+3(1) + 6 ja → 2 Als
4. vaihe: Bromidikaavan korjaus.
Kuten alumiiniyhtälössä, käytetään kuutta elektronia, joten bromidiyhtälössä täytyy olla myös kuusi elektronia. Tätä varten meidän on kerrottava yhtälö 2: lla, mikä johtaa:
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 ja
5. vaihe: Kokonaisuus magmaelektrolyysin yhtälöstä.
2 AlBr3 (s) → 2 Al+3(1) + 6 Br-(1)
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 ja
2 Al+3(1) + 6 ja → 2 Als
Voit koota tämän yleisen yhtälön poistamalla vain yhden vaiheen reagenssissa esiintyvän kohteen ja toisen tuotteen tuloksen, kuten Al: n tapauksessa.+3, br- ja elektronit. Joten, globaali yhtälö on:
2 AlBr3 (s) → 3Br2 (1) + 2 Als
Minun luona. Diogo Lopes Dias
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm
