ცეცხლოვანი ელექტროლიზი არის ქიმიური ფენომენი, რომელშიც ა იონური ნაერთი ნებისმიერი (მაგალითად მარილი ან ფუძე), შერწყმის პროცესის გავლის შემდეგ (მყარი მდგომარეობიდან მდგომარეობაში გადასვლა) თხევადი), ექვემდებარება გარე ელექტროენერგიას, რაც იწვევს ორი ახალი ნივთიერების წარმოებას ქიმიური
როდესაც მარილი გადის შერწყმის პროცესს, ის გადის ე.წ. დისოციაცია იონური, რომელშიც იგი გამოყოფს კატიონს და ანიონს, როგორც ქვემოთ მოცემულ განტოლებაში:
XY(s) → X+(1) + Y-(1)
შერწყმის შემდეგ, როდესაც ელექტრული მიმდინარეობა გადის ამ საშუალებით, გამოთავისუფლებული იონები განიცდიან, როგორც აღწერილია ქვემოთ.
ანიონი განიცდის დაჟანგვას, კარგავს ელექტრონებს და ქმნის მარტივ ნივთიერებას, როგორც ეს მოცემულია ქვემოთ მოცემულ განტოლებაში:
ი-(1) Y2 + 2 და
ამ პროცესში გამოიყოფა 2 მოლი ელექტრონი, რადგან საჭიროა 2 მოლი ანიონი Y- მოლეკულა Y- ს შესაქმნელად (ჩვეულებრივ 2, Y ატომობით)2). ასე რომ, თქვენი განტოლება შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:
2 წ-(1) Y2 + 2 და
კატიონი განიცდის შემცირებას, იძენს ელექტრონებს და წარმოქმნის მარტივ (მეტალურ) ნივთიერებას, ქვემოთ მოცემული განტოლების შესაბამისად:
X+(1) + და → X(s)
ვინაიდან დაჟანგვაში ელექტრონების რაოდენობა უნდა იყოს ტოლი ელექტრონების შემცირებაში, ზემოხსენებული განტოლება უნდა გავამრავლოთ 2-ზე, რის შედეგადაც ხდება:
2 X+(1) + 2 და → 2 X(s)
გლობალური განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ცეცხლოვანი ელექტროლიზი აგებულია შერწყმის განტოლებების ჯამიდან, დაჟანგვა და შემცირება, აღმოფხვრა ყველა ელემენტი, რომლებიც მეორდება ერთი განტოლების რეაქტორში და მეორის პროდუქტში.
შერწყმა: 2 XY(s) X 2X+(1) + 2Y-(1)
შერწყმის განტოლება გამრავლებული იყო 2-ზე და იონების რაოდენობის ტოლი იყო დაჟანგვისა და შემცირების განტოლებებთან მიმართებაში.
შერწყმა: 2 XY(s) X 2X+(1) + 2Y-(1)
დაჟანგვა: 2 Y-(1) Y2 + 2 და
შემცირება: 2 X+(1) + 2 და → 2 X(s)
ელექტროლიზის გლობალური მაჩვენებელი: 2 XY(s) Y2 + 2 X(s)
იხილეთ ეტაპობრივად ცეცხლოვანი ელექტროლიზი რამდენიმე მაგალითით:
პირველი მაგალითი: ნატრიუმის ქლორიდის (NaCl) ცვალებადი ელექტროლიზი
პირველი ნაბიჯი: ნატრიუმის ქლორიდის დნობა მარილის გათბობით.
NaCl(s) → შიგნით+(1) + კლ-(1)
მე -2 ეტაპი: ქლორიდის კათიონის დაჟანგვა (Cl-).
კლ-(1) → კლ2 (გ) + 2 და
გაითვალისწინეთ, რომ 2 მოლი ელექტრონი გამოიყოფა, რადგან მოლეკულური ქლორის შესაქმნელად საჭიროა 2 მოლი ქლორიდის ანიონი (Cl2). ამ თვალსაზრისით, განტოლება შეიძლება დაიწეროს:
2 კლ-(1) → კლ2 (გ) + 2 და
მე -3 ეტაპი: ნატრიუმის კატიონის შემცირება (Na+).
საათზე+(1) + და →(s)
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
ვინაიდან დაჟანგვაში ელექტრონების რაოდენობა უნდა იყოს ტოლი ელექტრონების შემცირებაში, ზემოხსენებული განტოლება უნდა გავამრავლოთ 2-ზე, რის შედეგადაც ხდება:
2 ინ+(1) + 2 და → 2 ინ(s)
მე -4 ეტაპი: შერწყმის განტოლების გადაწერა.
კატიონისა და ანიონის რაოდენობა შეიცვალა, 1-ლი ნაბიჯით მიღებული განტოლება უნდა გავამრავლოთ 2-ზე.
2 NaCl(s) → 2 ინ+(1) + 2 კლ-(1)
მე -5 ეტაპი: გლობალური განტოლების ასამბლეა ცეცხლოვანი ელექტროლიზი.
2 NaCl(s) → 2 ინ+(1) + 2 კლ-(1)
2 კლ-(1) → კლ2 (გ) + 2 და
2 ინ+(1) + 2 და → 2 ინ(s)
ამ გლობალური განტოლების ასაწყობად, უბრალოდ ამოიღეთ პუნქტი, რომელიც ჩანს ერთი საფეხურის რეაგენტში და მეორე პროდუქტი, როგორც ეს Na+, კლ- და ელექტრონები. გლობალური განტოლება იქნება:
2 NaCl(s) → კლ2 (გ) + 2 ინ(s)
მე -2 მაგალითი: ალუმინის ბრომიდის მაგარი ელექტროლიზი (AlBr3)
პირველი ნაბიჯი: ნატრიუმის ქლორიდის დნობა მარილის გამათბობლიდან.
ალბრ3 (s) → ალ+3(1) + 3Br-(1)
ისევე როგორც მარილის ფორმულაში, ბრომის (Br) სამი ატომია, ამიტომ გამოიყოფა ბრომიდ ანიონის 3 მოლი-).
მე -2 ეტაპი: ბრომიდის კატიონის დაჟანგვა (ძმ-).
3Br-(1) → ძმა2 (1) + 3 და
ამ პროცესში გამოიყოფა 2 მოლი ელექტრონი, რადგან მოლეკულური ბრომის შესაქმნელად საჭიროა 2 მოლი ბრომიდული ანიონი (Br2). ასე რომ, ბრომის მოლების რაოდენობის ტოლი რომ იყოს, უნდა გამოვიყენოთ კოეფიციენტი 3/2 ნაერთისთვის Br2:
3Br-(1) → 3/2 ძმ2 (1) + 3 და
მე -3 ეტაპი: ალუმინის კატიონის შემცირება (ალ+3).
ალ+3(1) + 3 და → ალ(s)
ვინაიდან დაჟანგვის ელექტრონების რაოდენობა უნდა იყოს ტოლი ელექტრონების რაოდენობის შემცირებაში, ზემოხსენებული განტოლება უნდა გავამრავლოთ 2-ზე, რის შედეგადაც ხდება:
2 ალ+3(1) + 6 და → 2 ალ(s)
მე -4 ეტაპი: ბრომიდის განტოლების კორექცია.
ისევე როგორც ალუმინის განტოლებაში, ექვსი ელექტრონი გამოიყენება, ასე რომ ბრომიდის განტოლებაში ასევე უნდა იყოს ექვსი ელექტრონი. ამისათვის განტოლება უნდა გავამრავლოთ 2-ზე, რის შედეგადაც ხდება:
6 ძმ-(1) → 3 ძმ2 (1) + 6 და
მე -5 ეტაპი: გლობალური ანთებული ელექტროლიზის განტოლების აწყობა.
2 AlBr3 (s) Al 2 ალ+3(1) + 6 ძმ-(1)
6 ძმ-(1) → 3 ძმ2 (1) + 6 და
2 ალ+3(1) + 6 და → 2 ალ(s)
ამ გლობალური განტოლების შესადგენად, უბრალოდ ამოიღეთ პუნქტი, რომელიც ჩანს ერთი ნაბიჯის რეაგენტში და მეორე პროდუქტი, როგორც Al- ს შემთხვევაში.+3, ძმ- და ელექტრონები. გლობალური განტოლება იქნება:
2 AlBr3 (s) 3 გირვანქა სტერლინგი2 (1) + 2 ალ(s)
ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი
გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:
DAYS, დიოგო ლოპესი. "რა არის ცეცხლოვანი ელექტროლიზი?"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm. წვდომა 2021 წლის 27 ივნისს.
