전기 분해 란?

전기 분해 모든 소스의 전기 에너지를 사용하는 물리 화학적 과정입니다 (예: 배터리 또는 배터리) 화학 반응의 발생을 강제하여 자연에서 찾을 수 없거나 대량으로 발견되지 않는 단순 또는 복합 물질을 생성합니다.

모든 전기 분해 시스템의 조립 표현

전기 분해 중에 양이온은 음극에서 환원되고 음이온은 양극에서 산화됩니다. 이것은 외부 소스에서 제공하는 방전을 통해 발생합니다. 따라서 전기 분해에서는 비 자발적인 산화 및 환원 반응이 있습니다.

이제 전기 분해가 발생하는 두 가지 방법을 이해하십시오.

이 유형의 전기 분해에서 우리는 이온 성 물질 전해조에서 액체 상태로. 이온 성 물질 (XY)이 융합되면 다음과 같은 과정을 거칩니다. 분리, 아래와 같이 :

그런 다음 전원을 켜면 양이온 (X⁺)는 음극으로 이동하고 음이온 (Y^-) 양극쪽으로 이동합니다. 그것에 의하여:

음극에서 : 양이온은 전자를 받고 (환원을 겪음) 다음 방정식으로 표현되는 과정 인 안정된 물질 (X)로 변환됩니다.

양극에서 : 음이온은 전자를 잃고 (산화를 거치며) 안정된 물질 (X)이됩니다.이 과정은 다음 방정식으로 표현됩니다.

예를 들어, 이제 화성 전기 분해를 따르십시오. 염화나트륨 (NaCl). 염화나트륨 (NaCl)이 융합되면 아래와 같이 해리 과정을 거칩니다.

그러면 전원이 켜지면 양이온 (Na⁺)는 음극으로 이동하고 음이온 (Cl^-) 양극쪽으로 이동합니다. 그것에 의하여:

음극에서 : 양이온⁺ 그들은 전자를 받고 (환원을 겪는다) 안정된 물질 (고체 금속 인 Na)이된다.이 과정은 아래 방정식으로 표현된다.

양극에서 : Cl 음이온^- 그들은 전자를 잃고 (산화를 겪고) 안정된 물질 (Cl₂, 기체 상태), 프로세스는 아래 방정식으로 표현됩니다.

NaCl의 화성 전기 분해를 보여주는 계획

따라서 염화나트륨의 화성 전기 분해에서 금속 나트륨 (Na)과 염소 가스 (Cl₂).

이러한 유형의 전기 분해에서는 전해조 내부의 물에 용해 된 이온 성 물질을 사용합니다. 따라서 전기 분해를 수행하기 전에 먼저 물질 (일반적으로 소금 무기질) 물에서 해리 (양이온 및 음이온 방출)를 유발합니다. 소 우는 소리:

화성 전기 분해와 관련하여 다른 점은 해리에서 발생하는 이온 외에도 물의자가 이온화에서 발생하는 이온이 있다는 것입니다. 자체 이온화 과정에서 물은 하이드로 늄 양이온 (H⁺) 및 수산화 음이온 (OH^-), 아래 방정식에서와 같이 :

따라서 전해조 내부에는 두 개의 양이온이 있습니다 (하나는 물질 이온과 물에서 하나)와 두 개의 음이온 (하나는 이온 물질에서, 다른 하나는 물).

어떤 양이온이 음극으로 이동하고 어떤 음이온이 양극으로 이동하는지 알기 위해서는 양이온과 음이온의 방전 순서를 알아야합니다.

Au> Pt> Hg> Ag> Cu> Ni> Cd> Pb> Fe> Zn> Mn> 하이드로 늄> IIIA 계열> IIA 계열> IA 계열

비 산소 음이온 및 HSO₄ > 수산화물> 산소 음이온 및 F

그런 다음 전원을 켜면 양이온 (X⁺)는 음극으로 이동하고 음이온 중 하나 (Y^-)는 양극쪽으로 이동합니다.

음극에서 : 양이온은 전자를 받고 (환원을 겪음) 안정된 물질 (X)로 변환됩니다.이 과정은 아래 방정식으로 표현됩니다.

양극에서 : 음이온은 전자를 잃고 (산화를 겪음) 안정된 물질 (Y)로 변합니다.이 과정은 아래 방정식으로 표현됩니다.

예를 들어 염화나트륨 (NaCl)의 수성 전기 분해를 사용합니다. 염화나트륨 (NaCl)이 물에 용해되면 아래와 같이 해리 과정을 거칩니다.

NaCl의 해리 외에도 물의 자체 이온화가 있습니다.

그래서 우리는 H 양이온을 가지고⁺ 그리고⁺ 그리고 OH 음이온^- 및 Cl^-. 그런 다음 전원을 켜면 다음과 같이됩니다.

음극에서: H 양이온⁺ 전자를 받아 (감소) 안정된 물질 (H₂, 가스). 이는 하이드로 늄이 IA 계열 원소 (이 경우 Na)보다 방전 우선 순위를 갖기 때문입니다. 프로세스는 아래 방정식으로 표시됩니다.

양극에서: Cl 음이온^- 그들은 전자를 잃고 (산화를 겪고) 안정된 물질 (Cl₂, 기체). 이것은 Cl^- 이것은 비 산소 음이온이며 수산화물보다 방전 우선 순위를 가지며, 아래 방정식으로 표현되는 과정입니다.

NaCl의 수성 전기 분해를 보여주는 계획

따라서 염화나트륨의 수성 전기 분해에서 수소 가스 (H₂) 및 염소 가스 (Cl₂).

나. Diogo Lopes Dias

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise.htm