electroliză magmatică este un fenomen chimic în care a compus ionic orice (sare sau bază, de exemplu), după ce a fost supus procesului de fuziune (trecerea de la stare solidă la stare lichid), este supus unui curent electric extern, care duce la producerea a două substanțe noi chimic.
Când sarea suferă procesul de fuziune, aceasta suferă așa-numitul disociere ionic, în care eliberează un cation și un anion, ca în ecuația prezentată mai jos:
X Y(s) → X+(1) + Y-(1)
După fuziune, când curentul electric trece prin acest mediu, ionii eliberați sunt descărcați, așa cum este descris mai jos.
anionul suferă oxidare, pierde electroni și formează o substanță simplă, așa cum este reprezentat în ecuația de mai jos:
Da-(1) → Y2 + 2 și
În acest proces, se eliberează 2 mol de electroni, deoarece sunt necesari 2 mol de anion Y- pentru a forma Y molecular (de obicei cu atomicitate 2, Y2). Deci, ecuația dvs. poate fi scrisă după cum urmează:
2 Y-(1) → Y2 + 2 și
cationul suferă reducere, câștigând electroni și formând o substanță simplă (metalică), conform ecuației de mai jos:
X+(1) + și → X(s)
Deoarece numărul de electroni din oxidare trebuie să fie egal cu numărul de electroni din reducere, trebuie să înmulțim ecuația de mai sus cu 2, ceea ce are ca rezultat:
2 X+(1) + 2 și → 2 X(s)
Ecuația globală care reprezintă electroliză magmatică este construit din suma ecuațiilor de fuziune, oxidare și reducere, eliminând toate elementele care se repetă în reactantul unei ecuații și în produsul celeilalte.
Fuziune: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2A-(1)
Ecuația de fuziune a fost înmulțită cu 2 pentru a egala cantitatea de ioni în raport cu ecuațiile de oxidare și reducere.
Fuziune: 2 XY(s) → 2X+(1) + 2A-(1)
Oxidare: 2 Y-(1) → Y2 + 2 și
Reducere: 2 X+(1) + 2 și → 2 X(s)
Global de electroliză: 2 XY(s) → Y2 + 2 X(s)
Vedeți pas cu pas electroliză magmatică cu câteva exemple:
Primul exemplu: electroliză ignegă a clorurii de sodiu (NaCI)
Primul pas: Topirea clorurii de sodiu prin încălzirea sării.
NaCI(s) → În+(1) + Cl-(1)
Etapa a 2-a: Oxidarea cationului clorură (Cl-).
Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 și
Rețineți că se eliberează 2 moli de electroni, deoarece sunt necesari 2 moli de anion clorură pentru a forma clor molecular (Cl2). În acest sens, ecuația poate fi scrisă:
2 Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 și
Etapa a 3-a: Reducerea cationului de sodiu (Na+).
La+(1) + și → În(s)
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Deoarece numărul de electroni din oxidare trebuie să fie egal cu numărul de electroni din reducere, trebuie să înmulțim ecuația de mai sus cu 2, ceea ce are ca rezultat:
2 în+(1) + 2 și → 2 In(s)
Etapa a 4-a: Rescrieți ecuația de fuziune.
Deoarece numărul de cationi și anioni s-a schimbat, trebuie să înmulțim ecuația obținută în primul pas cu 2.
2 NaCI(s) → 2 in+(1) + 2 Cl-(1)
Etapa a 5-a: Asamblarea ecuației globale a electroliză magmatică.
2 NaCI(s) → 2 in+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2 (g) + 2 și
2 în+(1) + 2 și → 2 In(s)
Pentru a asambla această ecuație globală, trebuie doar să eliminați elementul care apare în reactivul unui pas și produsul altuia, ca în cazul Na+, Cl- și electroni. Deci, ecuația globală va fi:
2 NaCI(s) → Cl2 (g) + 2 în(s)
Al 2-lea exemplu: Electroliza ignorie a bromurii de aluminiu (AlBr3)
Primul pas: Fuziunea clorurii de sodiu prin încălzirea sării.
AlBr3 (e) → Al+3(1) + 3Br-(1)
Ca și în formula de sare, există trei atomi de brom (Br), deci se eliberează 3 moli de anion bromură (Br)-).
Etapa a 2-a: Oxidarea cationică a bromurii (Br-).
3Br-(1) → br2 (1) + 3 și
În acest proces, se eliberează 2 moli de electroni, deoarece sunt necesari 2 moli de anion bromură pentru a forma brom molecular (Br2). Deci, pentru a egala numărul de moli de brom, trebuie să folosim coeficientul 3/2 pentru compusul Br2:
3Br-(1) → 3/2 fr2 (1) + 3 și
Etapa a 3-a: Reducerea cationului de aluminiu (Al+3).
Al+3(1) + 3 și → Al(s)
Deoarece numărul de electroni din oxidare trebuie să fie egal cu numărul de electroni din reducere, trebuie să înmulțim ecuația de mai sus cu 2, rezultând:
2 Al+3(1) + 6 și → 2 Al(s)
Etapa a 4-a: Corecția ecuației bromurii.
La fel ca în ecuația aluminiului, sunt folosiți șase electroni, deci în ecuația bromurii, trebuie să existe și șase electroni. Pentru a face acest lucru, trebuie să înmulțim ecuația cu 2, ceea ce duce la:
6 fr-(1) → 3 fr2 (1) + 6 și
Etapa a 5-a: Asamblarea ecuației globale de electroliză magmatică.
2 AlBr3 (e) → 2 Al+3(1) + 6 fr-(1)
6 fr-(1) → 3 fr2 (1) + 6 și
2 Al+3(1) + 6 și → 2 Al(s)
Pentru a asambla această ecuație globală, trebuie doar să eliminați elementul care apare în reactivul unui pas și produsul altuia, ca în cazul lui Al+3, fr- și electroni. Deci, ecuația globală va fi:
2 AlBr3 (e) → 3Br2 (1) + 2 Al(s)
De mine. Diogo Lopes Dias
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
ZILE, Diogo Lopes. „Ce este electroliza magmatică?”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
