In text "Electroliză ignorie”, S-a explicat că acest proces are loc atunci când un curent electric este trecut într-o substanță topită (în stare lichidă), fără prezența apă și, în acest fel, cationul primește electroni și anionul donează electroni, astfel încât ambii au o sarcină electrică egală cu zero și energie acumulat.
Pentru a înțelege mai bine modul în care apare electroliza magmatică, să luăm în considerare unul dintre cele mai importante exemple ale acestui tip de proces, electroliza clorurii de sodiu sau a sării de masă (NaCl).
Clorura de sodiu se formează în natură prin transferul unui electron din sodiu (Na) în clor (Cl), conform reacției de mai jos:
2Na (s) + 1Cl2(g) → 2NaCl (s)
Acest proces este spontan, dar procesul invers al acestei reacții nu este spontan, adică producția de clor gazos (Cl2(g) - figura de mai jos) și sodiu metalic (Na (s)) nu apare în natură. Dacă vrem să se întâmple acest lucru, va trebui să începem procesul.
Acest lucru poate fi realizat prin electroliză magmatică. Sarea este încălzită la o temperatură peste 800,4 ° C, care este punctul său de topire; și în acest fel se contopesc, trecând de la solid la lichid. În această stare fizică, ionii voștri de Na
+ și Cl- sunt gratis.Sarea topită este apoi plasată într-un recipient, vasul electrolitic și doi electrozi inerți de platină sau grafit sunt scufundați în clorura de sodiu. Acești electrozi sunt conectați la o sursă care generează curent electric direct, cum ar fi o baterie sau o celulă.
Odată cu trecerea curentului electric, se întâmplă următoarele:
- Polul negativ al bateriei sau celulei furnizează electroni la unul dintre electrozi, care devine catod;
- Catod: primește electronii din celulă și devine polul negativ, atrăgând cationii Na+, deoarece taxele opuse atrag. Acești ioni primesc electronii din electrod (catod) și are loc reducerea lor, formând sodiu metalic:
Reducere:La+(ℓ) + și- → În(s)
Sodiul metalic este depus deasupra electrodului și este trimis la un rezervor.
- Anod: devine încărcat pozitiv, atrăgând anioni Cl- (de aceea se numește anod). Acești ioni își pierd electronii când intră în contact cu anodul și, prin urmare, suferă oxidare, formând atomi de clor, care se combină imediat doi câte doi pentru a forma clor gazos:
Oxidare:2Cl-(ℓ) → 2 și- + 1Cl2(g)
Acest gaz clocotește în jurul anodului și este colectat de un tub de sticlă adaptat sistemului.
Astfel, reacția generală care apare în acest caz este dată de:
Catod: 2Na+(ℓ) + 2e- → 2Na(s)
Anod: 2Cl-(ℓ) → 2 și- + 1Cl2(g) ____________
Reacție globală: 2Na+(ℓ) + 2Cl-(ℓ) → 2Na(s) + 1Cl2(g)
Un alt aspect important de care trebuie să fii conștient, care a fost evidențiat la sfârșitul textului menționat (Electroliza Ignee), este acela că, pentru electroliză celula sau bateria utilizată pentru a genera curentul electric trebuie să aibă un ddp (diferență de potențial) egal sau mai mare decât diferența de potențial a reacţie.
Să analizăm acest lucru în cazul electrolizei cu clorură de sodiu pe care o luăm în considerare. Pentru a afla diferența de potențial a acestei reacții, este suficient să micșorați potențialul de reducere standard al catodului cu cel al anodului. Acest lucru este explicat în text. Diferența de potențial a unei baterii .
Prin tabelul potențialelor de reducere standard (E0roșu), știm că:
La+(ℓ) + și- → În(s) ȘI0roșu = -2,71
2Cl-(ℓ) → 2 și- + 1Cl2(g) ȘI0roșu = +1,36
Acum, trebuie doar să reduceți aceste valori pentru a cunoaște diferența de potențial a reacției globale:
∆ Și0 = ȘI0roșu (catod) - ȘI0roșu (anod)
∆ Și0 = -2,71 – (+ 1,36)
∆ Și0 = - 4,07 V
Prin urmare, acest lucru înseamnă că celula sau bateria care va fi utilizată trebuie să aibă o tensiune egală sau mai mare de 4,07 V pentru a efectua electroliza magmatică a clorurii de sodiu.
Valoarea negativă indică doar faptul că este un proces non-spontan.. În cazul bateriilor, care este un proces spontan, valoarea forței electromotoare (∆E0) dă întotdeauna pozitiv.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-Ignea-cloreto-sodio.htm
