इलेक्ट्रोलिसिस क्या है?

इलेक्ट्रोलीज़ एक भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है जो किसी भी स्रोत से विद्युत ऊर्जा का उपयोग करती है (जैसे बैटरी या बैटरी) एक रासायनिक प्रतिक्रिया की घटना को सरल या मिश्रित पदार्थों का उत्पादन करने के लिए मजबूर करने के लिए जो प्रकृति में नहीं पाए जा सकते हैं या जो बड़ी मात्रा में नहीं पाए जाते हैं।

किसी भी इलेक्ट्रोलिसिस सिस्टम की असेंबली का प्रतिनिधित्व

इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, कैथोड में एक कटियन में कमी आती है, और एक आयन एनोड पर ऑक्सीकरण से गुजरता है। यह बाहरी स्रोत द्वारा प्रदान किए गए विद्युत निर्वहन के माध्यम से होता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रोलिसिस में, हमारे पास एक गैर-सहज ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रिया होती है।

अब उन दो तरीकों को समझें जिनमें इलेक्ट्रोलिसिस होता है:

इस प्रकार के इलेक्ट्रोलिसिस में, हम उपयोग करते हैं a आयनिक पदार्थ इलेक्ट्रोलाइटिक वैट में तरल अवस्था में। जब आयनिक पदार्थ (XY) का संलयन होता है, तो यह किस प्रक्रिया से गुजरता है? पृथक्करण, जैसा कि नीचे दर्शाया गया है:

फिर, जब शक्ति स्रोत चालू होता है, तो धनायन (X .)⁺) कैथोड की ओर बढ़ता है, और ऋणायन (Y)^-) एनोड की ओर बढ़ें। जिसके चलते:

कैथोड पर: धनायन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं (वे कमी से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ (X) में बदल जाते हैं, एक प्रक्रिया जो निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शायी जाती है:

एनोड पर: आयन इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं (वे ऑक्सीकरण से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ (X) बन जाते हैं, एक प्रक्रिया जो निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शायी जाती है:

ए) आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस का उदाहरण

एक उदाहरण के रूप में, अब के आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस का पालन करें सोडियम क्लोराइड (एनएसीएल)। जब सोडियम क्लोराइड (NaCl) संलयन से गुजरता है, तो यह पृथक्करण प्रक्रिया से गुजरता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

फिर, जब शक्ति स्रोत चालू होता है, तो धनायन (Na .)⁺) कैथोड की ओर बढ़ता है, और आयनों (Cl .)^-) एनोड की ओर बढ़ें। जिसके चलते:

कैथोड पर: में उद्धरण⁺ वे इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं (वे कमी से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ बन जाते हैं (Na, जो एक ठोस धातु है), एक प्रक्रिया जिसे नीचे समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

एनोड पर: सीएल आयनों^- वे इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं (वे ऑक्सीकरण से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ बन जाते हैं (Cl .)₂, जो गैसीय है), नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दर्शाई गई प्रक्रिया:

NaCl. के आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस को प्रदर्शित करने वाली योजना

इस प्रकार, सोडियम क्लोराइड के आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस में, हमें धात्विक सोडियम (Na) और क्लोरीन गैस (Cl) का निर्माण होता है।₂).

इस प्रकार के इलेक्ट्रोलिसिस में, हम इलेक्ट्रोलाइटिक टैंक के अंदर पानी में घुले एक आयनिक पदार्थ का उपयोग करते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रोलिसिस करने से पहले, हम पहले पदार्थ (आमतौर पर एक नमक) मिलाते हैं अकार्बनिक) पानी में इसके पृथक्करण का कारण बनता है (एक कटियन और एक आयनों की रिहाई), जैसा कि दिखाया गया है बोले:

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आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस के संबंध में अंतर यह है कि, पृथक्करण से आयनों के अलावा, हमारे पास पानी के आत्म-आयनीकरण से भी आयन होते हैं। अपने आत्म-आयनीकरण में, पानी एक हाइड्रोनियम धनायन (H .) उत्पन्न करता है⁺) और एक हाइड्रॉक्साइड आयन (OH .)^-), जैसा कि नीचे दिए गए समीकरण में है:

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइटिक वैट के अंदर, हमारे पास दो धनायन (पदार्थ से एक) की उपस्थिति होती है आयनिक और एक पानी से) और दो आयन (एक आयनिक पदार्थ से और दूसरा पानी)।

यह जानने के लिए कि कौन सा धनायन कैथोड में जाएगा और कौन सा आयन एनोड में जाएगा, धनायनों और आयनों के निर्वहन के क्रम को जानना आवश्यक है।

• धनायनों के लिए:

Au>Pt>Hg>Ag>Cu>Ni>Cd>Pb>Fe>Zn>Mn>हाइड्रोनियम>IIIA परिवार> IIA परिवार> IA परिवार

• आयनों के लिए

गैर-ऑक्सीजन युक्त आयन और HSO₄ > हाइड्रॉक्साइड > ऑक्सीजन युक्त आयन और F

फिर, जब शक्ति स्रोत चालू होता है, तो एक धनायन (X .)⁺) कैथोड की ओर बढ़ता है, और आयनों में से एक (Y .)^-) एनोड की ओर बढ़ता है।

कैथोड पर: धनायन इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं (वे कमी से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ (X) में बदल जाते हैं, एक प्रक्रिया जो नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दर्शायी जाती है:

एनोड पर: आयन इलेक्ट्रॉन खो देते हैं (वे ऑक्सीकरण से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ (Y) में बदल जाते हैं, एक प्रक्रिया जो नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दर्शायी जाती है:

ए) जलीय इलेक्ट्रोलिसिस का उदाहरण

एक उदाहरण के रूप में, हम सोडियम क्लोराइड (NaCl) के जलीय इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करेंगे। जब सोडियम क्लोराइड (NaCl) पानी में घुल जाता है, तो यह पृथक्करण प्रक्रिया से गुजरता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

NaCl के पृथक्करण के अलावा, हमारे पास पानी का स्व-आयनीकरण है:

तो हमारे पास एच केशन हैं⁺ और पर⁺ और ओह आयनों an^- और क्लू^-. फिर, जब पावर स्रोत चालू होता है, तो हमारे पास निम्न होता है:

कैथोड पर: एच केशन⁺ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं (घटते हैं) और एक स्थिर पदार्थ बन जाते हैं (H .)₂, जो एक गैस है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि IA परिवार के तत्वों (इस मामले में, Na) पर हाइड्रोनियम की निर्वहन प्राथमिकता है। प्रक्रिया को नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

एनोड पर: सीएल आयनों^- वे इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं (वे ऑक्सीकरण से गुजरते हैं) और एक स्थिर पदार्थ बन जाते हैं (Cl .)₂, जो गैसीय है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि Cl^- यह एक गैर-ऑक्सीजनीकृत आयन है और हाइड्रॉक्साइड पर निर्वहन प्राथमिकता है, एक प्रक्रिया जिसे नीचे समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

NaCl. के जलीय इलेक्ट्रोलिसिस को प्रदर्शित करने वाली योजना

इस प्रकार, सोडियम क्लोराइड के जलीय इलेक्ट्रोलिसिस में, हमारे पास हाइड्रोजन गैस (H .) का निर्माण होता है₂) और क्लोरीन गैस (Cl .)₂).

मेरे द्वारा। डिओगो लोपेज डायस