火成塩化ナトリウム電解。 塩電解

本文中「火成電気分解」、このプロセスは、電流が存在せずに溶融物質（液体状態）に流れるときに発生すると説明されました 水と、このようにして、陽イオンは電子を受け取り、陰イオンは電子を提供するので、両方ともゼロに等しい電荷とエネルギーを持ちます 蓄積された。

火成電気分解がどのように発生するかをよりよく理解するために、このタイプのプロセスの最も重要な例の1つである、塩化ナトリウムまたは食卓塩（NaCl）の電気分解について考えてみましょう。

塩化ナトリウムは、以下の反応のように、ナトリウム（Na）から塩素（Cl）への電子の移動によって自然界に形成されます。

2Na（s）+ 1Cl₂（g）→2NaCl（s）

このプロセスは自発的ですが、この反応の逆プロセスは自発的ではありません。つまり、塩素ガス（Cl₂（g）–下の図）および金属ナトリウム（Na（s））は自然界では発生しません。 これを実現したい場合は、プロセスを開始する必要があります。

これは火成電気分解によって行うことができます。 塩はその融点である800.4°C以上の温度に加熱されます。 このようにして、それは融合し、固体から液体に移行します。 この物理的状態では、Naイオン⁺ とCl^- は無料です。

次に、溶融塩を容器、電解容器に入れ、2つの不活性白金またはグラファイト電極を塩化ナトリウムに浸します。 これらの電極は、バッテリーやセルなどの直流を生成するソースに接続されています。

電流が流れると、次のことが起こります。

• バッテリーまたはセルの負極は、電極の1つに電子を供給します。電極はカソードになります。
• 陰極： セルから電子を受け取り、負極になり、Naカチオンを引き付けます⁺、反対の電荷が引き付けられるため。 これらのイオンは電極（カソード）から電子を受け取り、それらの還元が起こり、金属ナトリウムを形成します。

削減：で⁺_(ℓ) +および^- →で_（s）

金属ナトリウムは電極の上に堆積し、リザーバーに送られます。

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• アノード： 正に帯電し、Clアニオンを引き付けます^- （それがアノードと呼ばれる理由です）。 これらのイオンは、アノードと接触すると電子を失い、したがって酸化を受けて塩素原子を形成します。塩素原子はすぐに2つずつ結合して塩素ガスを形成します。

酸化：2Cl^-_(ℓ) →2と^- + 1Cl₂（g）

このガスはアノードの周りで泡立ち、システムに適合したガラス管によって収集されます。

したがって、この場合に発生する全体的な反応は次のようになります。

カソード：2Na⁺_(ℓ) + 2e^- →2Na_（s）
アノード：2Cl^-_(ℓ) →2と^- + 1Cl₂（g）____________
グローバル反応：2Na⁺_(ℓ) + 2Cl^-_(ℓ) →2Na_（s） + 1Cl₂（g）

言及されたテキスト（火成電気分解）の最後で強調された、注意すべきもう1つの重要な側面は、電気分解の場合です。 発生した場合、電流を生成するために使用されるセルまたはバッテリーは、の電位差以上のddp（電位差）を持っている必要があります。 反応。

私たちが検討している塩化ナトリウム電解の場合にこれを見てみましょう。 この反応の電位差を見つけるには、カソードの標準還元電位をアノードの標準還元電位だけ下げるだけで十分です。 これは本文で説明されています。 バッテリーの電位差 .

標準的な還元電位の表を通して（E⁰赤）、私たちはそれを知っています：

で⁺_(ℓ) +および^- →で_（s） そして⁰赤= -2.71
2Cl^-_(ℓ) →2と^- + 1Cl₂（g）AND⁰赤= + 1.36

今、これらの値を減らすだけで、グローバルな反応の潜在的な違いを知ることができます：

∆そして⁰ = AND⁰_{赤（陰極）}  -そして⁰_{赤（アノード）}
∆そして⁰ = -2,71 – (+ 1,36)
∆そして⁰ = -4.07 V

したがって、これは、塩化ナトリウムの火成電気分解を実行するために、使用されるセルまたはバッテリーが4.07V以上の電圧を持っている必要があることを意味します。

負の値は、それが非自発的なプロセスであることを示すだけです。. 自発的なプロセスであるバッテリーの場合、起電力値（∆E⁰）常にポジティブになります。

ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見てください：

FOGAÇA、ジェニファー・ロシャ・バルガス。 "火成塩化ナトリウム電解"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-Ignea-cloreto-sodio.htm. 2021年6月28日にアクセス。

e）それは自発的な酸化還元プロセスです。