magmatska elektroliza je kemijski fenomen u kojem a ionski spoj bilo koja (na primjer sol ili baza), nakon procesa fuzije (promjena iz čvrstog stanja u stanje tekućina), podvrgava se vanjskoj električnoj struji, što dovodi do stvaranja dvije nove tvari kemijska.
Kada sol prolazi postupak fuzije, ona prolazi kroz tzv disocijacija ionski, u kojem oslobađa kation i anion, kao u jednadžbi prikazanoj dolje:
XY(s) → X+(1) + Y-(1)
Nakon fuzije, kada električna struja prolazi kroz ovaj medij, oslobođeni ioni se prazne, kako je opisano u nastavku.
anion prolazi kroz oksidaciju, gubi elektrone i stvara jednostavnu tvar, kako je prikazano u jednadžbi dolje:
Y-(1) → Y2 + 2 i
U tom se procesu oslobađaju 2 mola elektrona, jer su potrebna 2 mola aniona Y- da tvori molekularni Y (obično s atomskošću 2, Y2). Dakle, vašu jednadžbu možemo zapisati na sljedeći način:
2 god-(1) → Y2 + 2 i
kation prolazi kroz redukciju dobivajući elektrone i formirajući jednostavnu (metalnu) tvar, u skladu s dolje navedenom jednadžbom:
x+(1) + i → X(s)
Budući da broj elektrona u oksidaciji mora biti jednak broju elektrona u redukciji, gornju jednadžbu moramo pomnožiti s 2, što rezultira:
2 X+(1) + 2 i → 2 X(s)
Globalna jednadžba koja predstavlja magmatska elektroliza gradi se od zbroja jednadžbi fuzije, oksidacija i redukcija, uklanjajući sve stavke koji se ponavljaju u reaktantu jedne jednadžbe i u produktu druge.
Fuzija: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2G-(1)
Jednadžba fuzije pomnožena je s 2 kako bi se izjednačila količina iona s obzirom na jednadžbe oksidacije i redukcije.
Fuzija: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2G-(1)
Oksidacija: 2 Y-(1) → Y2 + 2 i
Smanjenje: 2 X+(1) + 2 i → 2 X(s)
Global elektrolize: 2 XY(s) → Y2 + 2 X(s)
Pogledajte korak po korak magmatska elektroliza s nekoliko primjera:
1. primjer: magmatska elektroliza natrijevog klorida (NaCl)
1. korak: Topljenje natrijevog klorida zagrijavanjem soli.
NaCl(s) → U+(1) + Kl-(1)
2. faza: Oksidacija kloridnog kationa (Cl-).
Kl-(1) → Kl2 (g) + 2 i
Imajte na umu da se oslobađaju 2 mola elektrona, jer su potrebna 2 mola kloridnog aniona za stvaranje molekularnog klora (Cl2). U tom smislu jednadžbu možemo napisati:
2 Kl-(1) → Kl2 (g) + 2 i
3. faza: Smanjenje natrijevog kationa (Na+).
Na+(1) + i → U(s)
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Budući da broj elektrona u oksidaciji mora biti jednak broju elektrona u redukciji, gornju jednadžbu moramo pomnožiti s 2, što rezultira:
2 u+(1) + 2 i → 2 In(s)
4. faza: Prepiši jednadžbu fuzije.
Kako se broj kationa i aniona promijenio, jednadžbu dobivenu u 1. koraku moramo pomnožiti s 2.
2 NaCl(s) → 2 u+(1) + 2 Kl-(1)
5. faza: Skupština globalne jednadžbe magmatska elektroliza.
2 NaCl(s) → 2 u+(1) + 2 Kl-(1)
2 Kl-(1) → Kl2 (g) + 2 i
2 u+(1) + 2 i → 2 In(s)
Da biste sastavili ovu globalnu jednadžbu, samo uklonite stavku koja se pojavljuje u reagensu jednog koraka i produktu drugog, kao u slučaju Na+, Cl- i elektroni. Dakle, globalna jednadžba bit će:
2 NaCl(s) → Kl2 (g) + 2 inča(s)
Drugi primjer: magmatska elektroliza aluminij-bromida (AlBr3)
1. korak: Fuzija natrijevog klorida iz zagrijavanja soli.
AlBr3 → Al+3(1) + 3Br-(1)
Kao i u formuli soli, postoje tri atoma broma (Br), pa se oslobađaju 3 mola bromid aniona (Br)-).
2. faza: Oksidacija kationom bromida (Br-).
3Br-(1) → br2 (1) + 3 i
U tom se procesu oslobađaju 2 mola elektrona, jer su potrebna 2 mola bromidnog aniona za stvaranje molekularnog broma (Br2). Dakle, da bismo izjednačili broj molova broma, moramo upotrijebiti koeficijent 3/2 za spoj Br2:
3Br-(1) → 3/2 Br2 (1) + 3 i
3. faza: Smanjenje kationa aluminija (Al+3).
Al+3(1) + 3 i → Al(s)
Budući da broj elektrona u oksidaciji mora biti jednak broju elektrona u redukciji, gornju jednadžbu moramo pomnožiti s 2, što rezultira:
2 Al+3(1) + 6 i → 2 Al(s)
4. faza: Korekcija jednadžbe bromida.
Kao što se u jednadžbi aluminija koristi šest elektrona, tako i u jednadžbi bromida mora postojati i šest elektrona. Da bismo to učinili, moramo pomnožiti jednadžbu s 2, što rezultira:
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 i
5. faza: Sastav jednadžbe globalne magmatske elektrolize.
2 AlBr3 → 2 Al+3(1) + 6 br-(1)
6 Br-(1) → 3 Br2 (1) + 6 i
2 Al+3(1) + 6 i → 2 Al(s)
Da biste sastavili ovu globalnu jednadžbu, samo uklonite stavku koja se pojavljuje u reagensu jednog koraka i proizvodu drugog koraka, kao u slučaju Al+3, br- i elektroni. Dakle, globalna jednadžba bit će:
2 AlBr3 → 3Br2 (1) + 2 Al(s)
Ja, Diogo Lopes Dias
Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
DANI, Diogo Lopes. "Što je magmatska elektroliza?"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm. Pristupljeno 27. lipnja 2021.
