जलीय इलेक्ट्रोलिसिस है रेडॉक्स प्रतिक्रिया सहज नहीं जो के पारित होने के साथ होता है विद्युत प्रवाह के समाधान के माध्यम से आयनों में भंग पानी. इसे अच्छी तरह से समझने के लिए यह जानना जरूरी है कि इलेक्ट्रोलिसिस क्या है। ऊपर का पालन करें!
यह भी देखें: आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस क्या है?
इलेक्ट्रोलिसिस क्या है और इसके लिए क्या है?
इलेक्ट्रोलीज़ रासायनिक रेडॉक्स प्रतिक्रिया को दिया गया नाम है जो विद्युत प्रवाह के पारित होने के कारण होता है। यह अभिक्रिया दो प्रकार से हो सकती है: a आग्नेय इलेक्ट्रोलिसिस और यह जलीय आयनिक घोल में इलेक्ट्रोलिसिसlysis. उत्तरार्द्ध इस पाठ में हमारे लिए रुचि का है।
दोनों प्रकार के इलेक्ट्रोलिसिस में आयन होते हैं, अंतर यह है कि, पहले प्रकार में, आयनिक यौगिक है कास्ट और प्रक्रिया में पानी नहीं है, और दूसरे में, जैसा कि नाम से पता चलता है, आयनिक यौगिक है भंग पानी में।
इलेक्ट्रोलिसिस एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग के लिए किया जाता है का प्राप्त करना रासायनिक तत्व (पसंद धातुओं, हाइड्रोजन, फीरोज़ा, क्लोरीन, दूसरों के बीच), के लिए गैल्वनाइजिंग प्रक्रिया, जैसे क्रोम चढ़ाना और निकल चढ़ाना, और इसके लिए भी
इलेक्ट्रोलाइटिक धातु शुद्धि. यदि आप इस विषय के बारे में उत्सुक हैं, तो हमारा पाठ पढ़ें: इलेक्ट्रोलिसिस अवधारणा.
जलीय इलेक्ट्रोलिसिस
जलीय इलेक्ट्रोलिसिस में, हमारे पास पानी में घुलने वाला एक आयनिक यौगिक होता है, और यह एक, द्वारा पृथक्करण या आयनीकरण, अपने आयनों को विलयन में छोड़ता है, जिससे विद्युत धारा प्रवाहित होती है। आयनिक यौगिक द्वारा छोड़े गए आयनों के अलावा, हमें आयनों को भी ध्यान में रखना चाहिए जल स्वआयनीकरण:
एच2ओ → एच+ + ओह-
चूंकि इलेक्ट्रोलिसिस होने के लिए विद्युत प्रवाह की आवश्यकता होती है, इसलिए हम कहते हैं कि यह एक है गैर-सहज प्रक्रिया। जो वास्तव में होता है स्टैक में देखी गई प्रक्रिया के विपरीत, जो बदले में, प्रतिक्रिया से प्राप्त रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में बदल देता है।
जलीय इलेक्ट्रोलिसिस कैसे होता है
जैसा कि पहले ही कहा गया है, जलीय इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, हमें ध्यान में रखना चाहिए जल व्युत्पन्न आयन और यह घुले हुए यौगिक से प्राप्त आयन. सोडियम क्लोराइड के पृथक्करण का उदाहरण देखें:
सोडियम क्लोराइड(यहां) → इन+(यहां) + क्ल-(यहां)
अतः विलयन में दो धनायन हैं (H+ और पर+) और दो आयन (OH .)- और क्लू-). हालांकि, केवल एक धनायन और एक आयन विद्युत निर्वहन द्वारा ऑक्सीकरण-कमी से गुजरेगा। यह पहचानने के लिए कि दोनों में से कौन प्रभावित होगा, हमारे पास a प्राथमिकता कतार, आरोही क्रम में नीचे दर्शाया गया है:
- फैटायनों: 1,2 और 13 परिवार की धातुएँ - आयनों: ऑक्सीजन और एफ आयन- - तो, के उदाहरण के लिए के जलीय घोल में इलेक्ट्रोलिसिस सोडियम क्लोराइड, हमारे पास है कि H आयन+ और क्लू- विद्युत निर्वहन का सामना करना पड़ेगा। अब, हम करेंगे विश्लेषण प्रत्येक ध्रुव पर क्या होता है: पर कैथोडइलेक्ट्रोलाइटिक सेल का ऋणात्मक ध्रुव, इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोड तक पहुंचते हैं और यहीं पर समाधान में मौजूद धनायन माइग्रेट हो जाते हैं। इसलिए, यह वह जगह है जहां एच केशन का निर्वहन होता है।+ और इसकी कमी, निम्नलिखित समीकरण के अनुसार: 2 एच+ + 2e → एच2(जी) एनोड पर, इलेक्ट्रोलाइटिक सेल का सकारात्मक ध्रुव, समाधान में मौजूद धनायन निर्वहन और उनके इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं. क्योंकि इसे OH. पर डाउनलोड करने की प्राथमिकता है-, क्लू- एनोड में चला जाता है, जहां यह निम्नलिखित समीकरण के अनुसार ऑक्सीकरण से गुजरता है: 2Cl-(यहां) → 2e + Cl2(जी) हम इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया का सामान्य समीकरण लिख सकते हैं प्रत्येक चरण की प्रतिक्रियाओं को जोड़ना प्रक्रिया की: हदबंदी; पानी का आत्म-आयनीकरण; कटियन कमी; और आयनों का ऑक्सीकरण। सोडियम क्लोराइड(यहां) → इन+(यहां) + क्ल-(यहां) एच2ओ → एच+ + ओह- 2 एच+ + 2e → एच2(जी) 2Cl-(यहां) → 2e + Cl2(जी) समीकरणों को संतुलित करना और अभिकारकों और उत्पादों में दोहराई जाने वाली वस्तुओं को समाप्त करना, हमारे पास है: 2NaCl(यहां) + 2H2हे(तरल।) → २ना+(यहां) + 2OH-(यहां) + एच2(जी) + क्ल2(जी) वैश्विक समीकरण का विश्लेषण करते हुए, हमारे पास अभी भी समाधान में Na आयन हैं।+(यहां) और ओह-(यहां), कास्टिक सोडा बनाना (NaOH), प्रतिक्रिया के उत्पादों में से एक, के अलावा to हाइड्रोजन गैस, कैथोड पर बनता है, और गैस क्लोरीन, एनोड पर गठित। यह भी देखें:इलेक्ट्रोलिसिस के मात्रात्मक पहलू प्रश्न 01 (यूईजी) गैल्वनाइजिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो किसी विशेष टुकड़े को धात्विक कोटिंग देने की अनुमति देती है। नीचे दिखाया गया एक प्रायोगिक उपकरण है, जिसे एक कुंजी के निकल चढ़ाना को सक्षम करने के लिए स्थापित किया गया है। कुंजी को निकेल से कोटिंग करने की प्रक्रिया में, एक X प्रतिक्रिया होगी, जिसे Y अर्ध-प्रतिक्रिया द्वारा दर्शाया जाएगा। इस मामले में, XY जोड़ी द्वारा दर्शाया जा सकता है: ए) कमी, Ni+ + 1e– → नी (एस) बी) कमी, Ni(s) → Ni2+ + 2e– ग) ऑक्सीकरण, Ni2+ + 2e– → नी (एस) d) ऑक्सीकरण, Ni(s) → Ni2+ + 2e– ई) कमी, Ni2+ + 2e– → नी (एस) संकल्प: पत्र ई"। समाधान में मौजूद आयन हैं: धनायन: Ni2+ और वह+; आयनों: SO42- और ओह-. उद्धरणों के लिए, Ni2+ डिस्चार्ज में इसकी प्राथमिकता है और इसलिए, समीकरण के अनुसार, इसे कैथोड में कमी का सामना करना पड़ेगा: Ni2+ + 2e– → नी (ओं)। प्रश्न 02 (एफएमएबीसी-एसपी) धातु तांबे के शुद्धिकरण में प्रयुक्त निम्नलिखित प्रणाली पर विचार करें: इस प्रक्रिया में: a) II कैथोड का प्रतिनिधित्व करता है जहां ऑक्सीकरण होता है। बी) II एनोड का प्रतिनिधित्व करता है जहां कमी होती है। ग) मैं कैथोड का प्रतिनिधित्व करता हूं जहां ऑक्सीकरण होता है। डी) मैं कैथोड का प्रतिनिधित्व करता हूं जिस पर कमी होती है। ई) मैं उस एनोड का प्रतिनिधित्व करता हूं जहां ऑक्सीकरण होता है। संकल्प: पत्र ई"। इलेक्ट्रोलिसिस में, जनरेटर के सकारात्मक ध्रुव से जुड़े इलेक्ट्रोड को एनोड कहा जाता है, और इसमें आयन इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं और समीकरण के अनुसार ऑक्सीकरण से गुजरते हैं: Cu0 → Cu2+ + 2ई. प्रश्न 03 (फेटेक-एसपी) एक स्टील की अंगूठी को क्रोम करने के लिए, एक छात्र ने इलेक्ट्रोलाइटिक सर्किट को इकट्ठा किया, जिसे निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है, एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत का उपयोग करके। परिपथ के संचालन के दौरान यह कहना सही है कि ऐसा होता है a) एनोड पर क्लोरीन गैस का निकलना और कैथोड पर धात्विक क्रोमियम जमा होना। ख) कैथोड पर क्लोरीन गैस का निकलना और एनोड पर धात्विक क्रोमियम का निक्षेपण। ग) एनोड पर ऑक्सीजन गैस का विमोचन और कैथोड पर धात्विक प्लेटिनम का निक्षेपण। d) एनोड पर हाइड्रोजन गैस का निकलना और कैथोड पर धात्विक प्लेटिनम का क्षरण। ई) कैथोड पर हाइड्रोजन गैस का निकलना और एनोड पर धातु स्टील का क्षरण। संकल्प: एक पत्र"। समाधान में मौजूद आयन हैं: धनायन: Cr3+ और वह+; आयनों: Cl- और ओह-. उद्धरणों के लिए, Cr3+ डिस्चार्ज में इसकी प्राथमिकता है और इसलिए, समीकरण के अनुसार, कैथोड पर इसे कम किया जाएगा: Cr3+ + 3e– → करोड़ (रों)। आयनों के लिए, Cl- को निर्वहन में प्राथमिकता है और इसलिए, समीकरण के अनुसार एनोड पर ऑक्सीकरण से गुजरना होगा: 2Cl-(यहां) → 2e + Cl2 (जी)। यानी एनोड (प्लैटिनम भाग) पर हमारे पास क्लोरीन गैस Cl का विमोचन होगा2, और, कैथोड (स्टील रिंग) में, धात्विक क्रोमियम का निक्षेपण। विक्टर फरेरा. द्वारा
कैथोड और एनोड
हल किए गए अभ्यास
रसायन विज्ञान शिक्षक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-solucao-aquosa.htm