magmatiskā elektrolīze ir ķīmiska parādība, kurā a jonu savienojums jebkurš (piemēram, sāls vai bāze) pēc kodolsintēzes procesa veikšanas (pāreja no cietā stāvokļa uz stāvokli šķidrums), tiek pakļauta ārējai elektriskajai strāvai, kuras rezultātā rodas divas jaunas vielas ķīmiskais.
Kad sāls notiek kodolsintēzes procesā, tas notiek tā saucamajā disociācija jonu, kurā tas atbrīvo katjonu un anjonu, kā parādīts zemāk parādītajā vienādojumā:
XYs) → X+(1) + Y-(1)
Pēc saplūšanas, kad elektriskā strāva iet caur šo barotni, izdalītie joni tiek izvadīti, kā aprakstīts zemāk.
anjons notiek oksidēšanās, zaudējot elektronus un veidojot vienkāršu vielu, kā parādīts zemāk esošajā vienādojumā:
Jā-(1) → Y2 + 2 un
Šajā procesā tiek atbrīvoti 2 mol elektronu, jo ir nepieciešami 2 mol anjona Y- lai izveidotu molekulāro Y (parasti ar atomu 2, Y2). Tātad, jūsu vienādojumu var rakstīt šādi:
2 Y-(1) → Y2 + 2 un
katijons notiek redukcija, iegūstot elektronus un veidojot vienkāršu (metāla) vielu saskaņā ar zemāk norādīto vienādojumu:
X+(1) + un → Xs)
Tā kā elektronu skaitam oksidācijā jābūt vienādam ar elektronu skaitu redukcijā, mums iepriekšējais vienādojums jāreizina ar 2, kā rezultātā:
2 X+(1) + 2 un → 2 Xs)
Globālais vienādojums, kas apzīmē magmatiskā elektrolīze ir veidots no kodolsintēzes vienādojumu summas, oksidēšanās un reducēšana, izslēdzot visus priekšmetus, kas atkārtojas viena vienādojuma reaktantā un otra produkta reizinājumā.
Kodolsintēze: 2 XYs) → 2X+(1) + 2G-(1)
Kodolsintēzes vienādojums tika reizināts ar 2, lai vienāds ar jonu daudzumu attiecībā uz oksidācijas un reducēšanās vienādojumiem.
Kodolsintēze: 2 XYs) → 2X+(1) + 2G-(1)
Oksidēšana: 2 Y-(1) → Y2 + 2 un
Samazinājums: 2 X+(1) + 2 un → 2 Xs)
Elektrolīzes globālais lielums: 2 XYs) → Y2 + 2 Xs)
Skatiet soli pa solim magmatiskā elektrolīze ar dažiem piemēriem:
1. piemērs: nātrija hlorīda (NaCl) magmatiskā elektrolīze
1. solis: Kausējot nātrija hlorīdu, sildot sāli.
NaCls) → In+(1) + Cl-(1)
2. posms: Hlorīda katjona oksidēšana (Cl-).
Cl-(1) → Cl2. punkta g) apakšpunkts + 2 un
Ņemiet vērā, ka izdalās 2 moli elektronu, jo molekulārā hlora (Cl2). Šajā ziņā vienādojumu var uzrakstīt:
2 Cl-(1) → Cl2. punkta g) apakšpunkts + 2 un
3. posms: Nātrija katjona (Na+).
Plkst+(1) + un → Ins)
Tā kā elektronu skaitam oksidācijā jābūt vienādam ar elektronu skaitu redukcijā, mums iepriekšējais vienādojums jāreizina ar 2, kā rezultātā:
2 collas+(1) + 2 un → 2 collass)
4. posms: Pārrakstīt kodolsintēzes vienādojumu.
Mainoties katjonu un anjonu skaitam, 1. solī iegūtais vienādojums jāreizina ar 2.
2 NaCls) → 2 collas+(1) + 2 Cl-(1)
5. posms: Globālā vienādojuma montāža magmatiskā elektrolīze.
2 NaCls) → 2 collas+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2. punkta g) apakšpunkts + 2 un
2 collas+(1) + 2 un → 2 collass)
Lai apkopotu šo globālo vienādojumu, vienkārši izslēdziet vienumu, kas parādās viena soļa reaģentā, un cita produkta produktu, kā Na+, Cl- un elektroni. Tātad globālais vienādojums būs:
2 NaCls) → Cl2. punkta g) apakšpunkts + 2 collass)
2. piemērs: Alumīnija bromīda magmatiskā elektrolīze (AlBr3)
1. solis: Nātrija hlorīda kausēšana sāls karsēšanas rezultātā.
AlBr3 (s) → Al+3(1) + 3Br-(1)
Tāpat kā sāls formulā, ir arī trīs broma (Br) atomi, tāpēc izdalās 3 moli bromīda anjona (Br)-).
2. posms: Bromīdu katjonu oksidēšanās (Br-).
3Br-(1) → br2. panta 1. punkts + 3 un
Šajā procesā tiek atbrīvoti 2 moli elektronu, jo molekulārā broma veidošanai ir nepieciešami 2 moli bromīda anjona (Br2). Tātad, lai izlīdzinātu broma molu skaitu, mums jāizmanto koeficients 3/2 savienojumam Br2:
3Br-(1) → 3/2 Br2. panta 1. punkts + 3 un
3. posms: Alumīnija katjona (Al+3).
Al+3(1) + 3 un → Als)
Tā kā elektronu skaitam oksidācijā jābūt vienādam ar elektronu skaitu redukcijā, mums iepriekšējais vienādojums jāreizina ar 2, kā rezultātā:
2 Al+3(1) + 6 un → 2 Als)
4. posms: Bromīda vienādojuma korekcija.
Tāpat kā alumīnija vienādojumā, tiek izmantoti seši elektroni, tāpēc bromīda vienādojumā jābūt arī sešiem elektroniem. Lai to izdarītu, mums ir jāreizina vienādojums ar 2, kā rezultātā:
6 Br-(1) → 3 Br2. panta 1. punkts + 6 un
5. posms: Globālā magmatiskās elektrolīzes vienādojuma montāža.
2 AlBr3 (s) → 2 Al+3(1) + 6 Br-(1)
6 Br-(1) → 3 Br2. panta 1. punkts + 6 un
2 Al+3(1) + 6 un → 2 Als)
Lai apkopotu šo globālo vienādojumu, vienkārši noņemiet vienumu, kas parādās viena soļa reaģentā, un cita produkta produktu, piemēram, Al gadījumā+3, br- un elektroni. Tātad globālais vienādojums būs:
2 AlBr3 (s) → 3Br2. panta 1. punkts + 2 Als)
Autors: Diogo Lopes Dias
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm