Шта је електролиза?

Електролиза је а неспонтана хемијска реакција која укључује реакцију редукције оксидације која је узрокована електричном струјом.

Да би дошло до електролизе, укључена електрична струја мора бити непрекидна и имати довољан напон.

Да би укључени јони имали слободу у кретању које обављају, електролиза може настати фузијом (магматска електролиза) или растварањем (електролиза у раствору).

Примене електролизе

Много материјала и хемијских једињења настаје у процесу електролизе, на пример:

• алуминијума и бакар
• водоник и хлор у цилиндру
• бижутерија (поступак галванизације)
• Експрес лонац
• точак од магнезијума (поклопци аутомобила).

Закони електролизе

Законе електролизе развио је енглески физичар и хемичар Мицхаел де Фарадаи (1791-1867). Оба закона регулишу квантитативне аспекте електролизе.

ТХЕ први закон електролизе има следећу изјаву:

“Маса елемента, наталоженог током процеса електролизе, директно је пропорционална количини електричне енергије која пролази кроз електролитску ћелију”.

К = и. т

Где,

К: електрични набој (Ц)
и: интензитет електричне струје (А)
т: временски интервал проласка електричне (их) струје

ТХЕ други закон електролизе има следећу изјаву:

“Масе различитих елемената, када се током електролизе таложе једнаком количином електричне енергије, директно су пропорционалне њиховим хемијским еквивалентима”.

М = К. И

Где,

М.: маса супстанце
К.: константа пропорционалности
И: грамов еквивалент супстанце

Сазнајте више у чланку: Фарадаи-ова константа.

Класификација

Процес електролизе може се десити топљењем или растварањем:

Магматска електролиза

Магматска електролиза је она која се прерађује од растопљеног електролита, односно поступком Фузија.

Као пример, употребимо НаЦл (натријум хлорид). Када супстанцу загрејемо на 808 ° Ц, она се стапа и присутни јони (На⁺ и Цл^-) сада имају већу слободу кретања, у течном стању.

када електрична струја прелази у електролитску ћелију, катионе На⁺ привлачи их негативни пол, назван катода. Већ аниони Цл^-, привлаче позитивни пол или анода.

У случају На⁺ долази до реакције редукције, док у Цл^-, постоји реакција од оксидација.

Шема магматске НаЦл електролизе

Водена електролиза

При воденој електролизи, јонизујући растварач је вода. У воденом раствору се електролиза може извршити обрнутим електродама или активним (или реактивним) електродама.

Инертне електроде: вода у раствору јонизује према једначини:

Х.₂О ↔ Х⁺ + ОХ^-

Са дисоцијација НаЦл имамо:

НаЦл → На⁺ + Кл^-

Дакле, катиони Х.⁺ и на⁺ могу се испразнити на негативном полу, док ОХ аниони^- и Цл^- може се испразнити на позитивном полу.

Шема водене електролизе НаЦл

У катионима постоји реакција редукције (катодна редукција), док у анионима реакција оксидације (анодна оксидација).

Дакле, имамо реакцију електролизе:

2 НаЦл + 2Х₂О → 2 у⁺ + 2 ОХ^- + Х₂ + Кл₂

Из овога можемо закључити да молекули НаОХ остају у раствору, док Х.₂ се ослобађа на негативном полу и Цл₂, на позитивном полу.

Овај процес ће резултирати еквивалентном једначином:

2 НаЦл + 2Х₂О → 2 НаОХ + Х₂ + Кл₂

Активне електроде: у овом случају активне електроде учествују у електролизи, међутим трпе корозију.

Као пример имамо електролизу у воденом раствору бакар сулфата (ЦуСО₄):
ЦУСО₄ → Цу₂ + ОС ^2-₄
Х.₂О → Х.⁺ + ОХ^-

Шема водене електролизе ЦуСО₄

У овом случају, бакарна анода ће нагризати:

Асс⁰ → Цу²⁺ + 2е^-

То је зато што, према стандардним потенцијалима електрода, електрична струја лакше уклања електроне из Цу⁰ него ОС ^2-₄ или од ох^-.

Због тога се на негативном полу јавља следећа реакција електролизе:

2е^- + Цу²⁺ → Цу

На позитивном полу имамо реакцију електролизе:

Цу → Цу²⁺ + 2е^-

Коначно, када додамо две једначине електролизе, као резултат имамо нулу.

Желите да сазнате више о тој теми? Прочитајте чланке:

• Јон, Катион и Анион
• Хемијске реакције
• Реакције оксидације

Батерија и електролиза

Електролиза се заснива на инверзном феномену у односу на акумулатор. У електролизи, процес није спонтан, као што се дешава у батеријама. Другим речима, електролиза претвара електричну енергију у хемијску, док ћелија генерише електричну енергију из хемијске енергије.

знати више о Електрохемија.

Вежбе

1. (Улбра-РС) Метални калијум се може добити магнетском електролизом калијум-хлорида. У тој изјави означите тачну алтернативу.

а) Електролиза је процес који укључује реакције оксидације-редукције и редукције мотивисане електричном струјом.
б) Магматска електролиза калијум хлорида одвија се на собној температури.
в) Калијум се у природи налази у редукованом облику (К⁰).
г) Реакција електролизе је она која се одвија уз помоћ ултраљубичастог зрачења.
е) У процесу електролизе калијум хлорида, да би се добио метални калијум, долази до преноса електрона из калијума у ​​хлор.

Погледајте одговор

Алтернатива

2. (УФРГС-РС) У катоди електролизне ћелије увек се налазе:

а) Таложење метала.
б) Полуреакција смањења.
в) Производња електричне струје.
д) Отпуштање гаса водоника.
е) Хемијска корозија.

Погледајте одговор

Алтернатива б

3. (Унифор-ЦЕ) Следеће претпоставке се односе на електролизу:

И. Реакције електролизе се јављају код потрошње електричне енергије.
ИИ. Водени раствори глукозе не могу се електролизовати јер не проводе електричну струју.
ИИИ. У електролизи сланих раствора метални катјони подлежу оксидацији.

Можемо рећи само:

а) Тачно сам.
б) ИИ је тачан.
в) ИИИ је тачан.
г) И и ИИ су тачни.
д) ИИ и ИИИ су тачни.

Погледајте одговор

Алтернативе

4. (ФЕИ-СП) Два студента хемије извршила су БаЦл електролизу₂; први водени а други ватрени. Што се тиче резултата, можемо рећи да су оба постигла:

Ах₂ то је₂ на анодама.
б) Х.₂ а Ба на анодама.
ц) Кл₂ а Ба на електродама.
д) Х.₂ на катодама.
е) Кл₂ на анодама.

Погледајте одговор

Алтернативни и

5. (Вунесп) "Базен без хемије”Је оглас који укључује третман воде. Познато је, међутим, да се третман састоји од додавања натријум хлорида у воду и додавања овог воде кроз посуду опремљену бакарним и платинастим електродама повезаним са оловом ауто.

а) На основу ових информација разговарајте о томе да ли је огласна порука тачна
б) Узимајући у обзир инертне електроде, напиши једначине укључених реакција које оправдавају претходни одговор.

Погледајте одговор

а) Огласна порука није тачна, јер ће доћи до стварања хемијских производа.
б) 2 НаЦл + 2Х₂О → 2 НаОХ + Х₂ + Кл₂ (реакција која ствара хлор, корисна у третману воде у базену)
2 НаОХ + кл₂ → НаЦл + НаЦлО + Х₂О (реакција која ствара НаЦлО, јак бактерицид)