magmás elektrolízis kémiai jelenség, amelyben a ionos vegyület bármely (például só vagy bázis), miután átesett a fúziós folyamaton (váltás szilárd állapotból állapotba folyadék), külső elektromos áramnak van kitéve, ami két új anyag előállításához vezet kémiai.
Amikor a só fúziós folyamaton megy keresztül, akkor az ún elhatárolódás ionos, amelyben kationt és aniont szabadít fel, az alább látható egyenlet szerint:
XYs → X+(1) + Y-(1)
Fúzió után, amikor elektromos áram halad át ezen a közegen, a felszabadult ionok kisülnek, az alábbiakban leírtak szerint.
az anion oxidálódik, elektronokat veszít és egyszerű anyagot képez, amint az az alábbi egyenletben látható:
Y-(1) → Y2 + 2 és
Ebben a folyamatban 2 mol elektron szabadul fel, mert 2 mol Y anionra van szükség- az Y molekuláris képződéséhez (általában 2-es atomossággal, Y2). Tehát az egyenlet a következőképpen írható fel:
2 Y-(1) → Y2 + 2 és
a kation redukción megy keresztül, elektronokat nyer és egyszerű (fémes) anyagot képez az alábbi egyenletnek megfelelően:
x+(1) + és → Xs
Mivel az oxidációban lévő elektronok számának meg kell egyeznie a redukcióban levő elektronok számával, meg kell szorozni a fenti egyenletet 2-vel, ami:
2 X+(1) + 2 és → 2 Xs
A globális egyenlet, amely a magmás elektrolízis a fúziós egyenletek összegéből épül fel, oxidáció és redukció, kiküszöbölve azokat az elemeket, amelyek az egyik egyenlet reaktánsában és a másik szorzatában megismétlődnek.
Fúzió: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
A fúziós egyenletet megszoroztuk 2-vel, hogy megegyezzen az ionok mennyiségével az oxidációs és redukciós egyenletek vonatkozásában.
Fúzió: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
Oxidáció: 2 Y-(1) → Y2 + 2 és
Csökkentés: 2 X+(1) + 2 és → 2 Xs
Elektrolízis globális értéke: 2 XYs → Y2 + 2 Xs
Lásd lépésről lépésre magmás elektrolízis néhány példával:
1. példa: Nátrium-klorid (NaCl) magmás elektrolízise
1. lépés: A nátrium-klorid megolvasztása a só melegítésével.
NaCls → Be+(1) + Cl-(1)
2. szakasz: A klorid-kation oxidációja (Cl-).
Cl-(1) → Cl2. g) + 2 és
Ne feledje, hogy 2 mol elektron szabadul fel, mert 2 mol klorid-anionra van szükség a molekuláris klór (Cl2). Ebben az értelemben az egyenlet leírható:
2 Cl-(1) → Cl2. g) + 2 és
3. szakasz: A nátrium-kation csökkentése (Na+).
Nál nél+(1) + és → Ins
Mivel az oxidációban lévő elektronok számának meg kell egyeznie a redukcióban levő elektronok számával, meg kell szorozni a fenti egyenletet 2-vel, ami:
2 In+(1) + 2 és → 2 Ins
4. szakasz: Írja át a fúziós egyenletet.
Mivel a kationok és az anionok száma megváltozott, meg kell szorozni az 1. lépésben kapott egyenletet 2-vel.
2 NaCls → 2 In+(1) + 2 Cl-(1)
5. szakasz: A globális egyenlet összeállítása magmás elektrolízis.
2 NaCls → 2 In+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2. g) + 2 és
2 In+(1) + 2 és → 2 Ins
Ennek a globális egyenletnek az összeállításához egyszerűen szüntesse meg az egyik lépés reagensében megjelenő elemet és a másik termék szorzatát, mint például a Na+Cl- és elektronok. Tehát a globális egyenlet a következő lesz:
2 NaCls → Cl2. g) + 2 Ins
2. példa: Alumínium-bromid (AlBr3)
1. lépés: Nátrium-klorid fúzió sómelegítéssel.
AlBr3 (s) → Al+3(1) + 3Br-(1)
A sóképlethez hasonlóan három bróm (Br) atom van, így 3 mól bromid-anion (Br) szabadul fel-).
2. szakasz: Bróm-kation oxidáció (Br-).
3Br-(1) → br2. cikk (1) bekezdés + 3 és
Ebben a folyamatban 2 mol elektron szabadul fel, mert 2 mol bromid-anionra van szükség a molekuláris bróm (Br2). Tehát, hogy megegyezzünk a brómmólok számával, a 3/2 együtthatót kell használnunk a Br vegyületre2:
3Br-(1) → 3/2 Br2. cikk (1) bekezdés + 3 és
3. szakasz: Az alumínium kation csökkentése (Al+3).
Al+3(1) + 3 és → Als
Mivel az oxidációban lévő elektronok számának meg kell egyeznie a redukcióban levő elektronok számával, meg kell szorozni a fenti egyenletet 2-vel, aminek eredményeként:
2 Al+3(1) + 6 és → 2 Als
4. szakasz: Bromidegyenlet korrekció.
Ahogy az alumínium egyenletben, úgy hat elektront használnak, így a bromidegyenletben is hat elektronnak kell lennie. Ehhez meg kell szorozni az egyenletet 2-vel, ami:
6 Br-(1) → 3 Br2. cikk (1) bekezdés + 6 és
5. szakasz: A globális magmás elektrolízisegyenlet összeállítása.
2 AlBr3 (s) → 2 Al+3(1) + 6 Br-(1)
6 Br-(1) → 3 Br2. cikk (1) bekezdés + 6 és
2 Al+3(1) + 6 és → 2 Als
Ennek a globális egyenletnek az összeállításához egyszerűen távolítsa el az egyik lépés reagensében megjelenő elemet és a másik termék szorzatát, mint az Al esetében.+3, br- és elektronok. Tehát a globális egyenlet a következő lesz:
2 AlBr3 (s) → 3Br2. cikk (1) bekezdés + 2 Als
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm
