magminė elektrolizė yra cheminis reiškinys, kuriame a joninis junginys bet koks (pvz., druska ar bazė), atlikus sintezės procesą (pakeisti kietą būseną į būseną) skystis), veikiama išorinės elektros srovės, dėl kurios susidaro dvi naujos medžiagos cheminis.
Kai druska patiria sintezės procesą, ji vadinama atsiribojimas joninis, kuriame jis išskiria katijoną ir anijoną, kaip parodyta žemiau pateiktoje lygtyje:
XYs → X+(1) + Y-(1)
Po sintezės, kai elektros srovė praeina per šią terpę, išsiskyrę jonai išsikrauna, kaip aprašyta toliau.
anijonas patiria oksidaciją, praranda elektronus ir sudaro paprastą medžiagą, kaip parodyta žemiau pateiktoje lygtyje:
Y-(1) → Y2 + 2 ir
Šiame procese išsiskiria 2 mol elektronų, nes reikia 2 mol anijono Y- formuoti molekulinę Y (paprastai su 2 atomiškumu, Y2). Taigi, jūsų lygtį galima parašyti taip:
2 Y-(1) → Y2 + 2 ir
katijonas vyksta redukcija, gaunami elektronai ir sudaroma paprasta (metalinė) medžiaga pagal žemiau pateiktą lygtį:
X+(1) + ir → Xs
Kadangi oksidacijos metu esančių elektronų skaičius turi būti lygus redukcijos metu esančių elektronų skaičiui, pirmiau pateiktą lygtį turime padauginti iš 2, o tai lemia:
2 X+(1) + 2 ir → 2 Xs
Visuotinė lygtis, vaizduojanti magminė elektrolizė yra sudarytas iš sintezės lygčių sumos, oksidacija ir redukcija, pašalinant visus elementus, kurie kartojasi vienos lygties reagente, o kitos - sandaugoje.
Susiliejimas: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
Susiliejimo lygtis buvo padauginta iš 2, kad būtų lygus jonų kiekiui, atsižvelgiant į oksidacijos ir redukcijos lygtis.
Susiliejimas: 2 XYs → 2X+(1) + 2Y-(1)
Oksidacija: 2 Y-(1) → Y2 + 2 ir
Redukcija: 2 X+(1) + 2 ir → 2 Xs
Elektrolizės pasaulis: 2 XYs → Y2 + 2 Xs
Žr. Žingsnis po žingsnio magminė elektrolizė su keliais pavyzdžiais:
1-as pavyzdys: natrio chlorido (NaCl) magminė elektrolizė
1 žingsnis: Natrio chlorido tirpinimas kaitinant druską.
NaCls → Įėjimas+(1) + Cl-(1)
2 etapas: Chlorido katijono oksidavimas (Cl-).
Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ir
Atkreipkite dėmesį, kad išsiskiria 2 moliai elektronų, nes molekuliniam chlorui susidaryti reikalingi 2 moliai chlorido anijono (Cl2). Šia prasme lygtį galima parašyti:
2 Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ir
3 etapas: Natrio katijono (Na+).
At+(1) + ir → Įeinas
Kadangi oksidacijos metu esančių elektronų skaičius turi būti lygus redukcijos metu esančių elektronų skaičiui, pirmiau pateiktą lygtį turime padauginti iš 2, o tai lemia:
2+(1) + 2 ir → 2 įėjimais
4 etapas: Perrašykite sintezės lygtį.
Pasikeitus katijonų ir anijonų skaičiui, pirmame žingsnyje gautą lygtį turime padauginti iš 2.
2 NaCls → 2 įėjimai+(1) + 2 Cl-(1)
5 etapas: Visuotinės magminė elektrolizė.
2 NaCls → 2 įėjimai+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2 g) + 2 ir
2+(1) + 2 ir → 2 įėjimais
Norėdami surinkti šią visuotinę lygtį, tiesiog pašalinkite elementą, kuris rodomas vieno etapo reagente, ir kito produkto produktą, kaip yra Na+, Cl- ir elektronai. Taigi, pasaulinė lygtis bus:
2 NaCls → Cl2 g) + 2 įėjimais
2-as pavyzdys: aliuminio bromido (AlBr3)
1 žingsnis: Tirpinant natrio chloridą iš kaitinamosios druskos.
AlBr3 (s) → Al+3(1) + 3Br-(1)
Kaip ir druskos formulėje, yra trys bromo (Br) atomai, todėl išsiskiria 3 moliai bromido anijono (Br).-).
2 etapas: Bromido katijacijos oksidacija (Br-).
3Br-(1) → br2 straipsnio 1 dalis + 3 ir
Šiame procese išsiskiria 2 mol elektronų, nes norint sudaryti molekulinį bromą reikia 2 mol bromido anijono (Br2). Taigi, kad būtų lygus bromo molių skaičiui, junginiui Br turime naudoti koeficientą 3/22:
3Br-(1) → 3/2 Br2 straipsnio 1 dalis + 3 ir
3 etapas: Aliuminio katijono (Al+3).
Al+3(1) + 3 ir → Als
Kadangi oksidacijos metu esančių elektronų skaičius turi būti lygus redukcijos metu esančių elektronų skaičiui, pirmiau pateiktą lygtį turime padauginti iš 2, taip gaunant:
2 Al+3(1) + 6 ir → 2 Als
4 etapas: Bromido lygties korekcija.
Kaip ir aliuminio lygtyje, naudojami šeši elektronai, taigi bromido lygtyje taip pat turi būti šeši elektronai. Norėdami tai padaryti, turime padauginti lygtį iš 2, kurios rezultatas:
6 br-(1) → 3 br2 straipsnio 1 dalis + 6 ir
5 etapas: Visuotinės magminės elektrolizės lygties surinkimas.
2 AlBr3 (s) → 2 Al+3(1) + 6 br-(1)
6 br-(1) → 3 br2 straipsnio 1 dalis + 6 ir
2 Al+3(1) + 6 ir → 2 Als
Norėdami sudaryti šią visuotinę lygtį, tiesiog pašalinkite elementą, kuris rodomas vieno etapo reagente, ir kito produkto sandaugą, kaip Al+3, br- ir elektronai. Taigi, pasaulinė lygtis bus:
2 AlBr3 (s) → 3Br2 straipsnio 1 dalis + 2 Als
Mano. Diogo Lopes Dias
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm
