Електролиза је физичко-хемијски процес који користи електричну енергију из било ког извора (као што је батерија или батерија) да присили појаву хемијске реакције да би произвела једноставне или композитне супстанце које се у природи не могу наћи или их нема у великим количинама.
Приказ склопа било ког система за електролизу
Током електролизе, катјон се подвргава редукцији на катоди, а анион оксидацији на аноди. То се дешава електричним пражњењем које обезбеђује спољни извор. Тако у електролизи имамо не-спонтану реакцију оксидације и редукције.
Сада схватите два начина на која се јавља електролиза:
У овој врсти електролизе користимо а јонска супстанца у течном стању у електролитској посуди. Када се јонска супстанца (КСИ) подвргне фузији, она пролази кроз процес дисоцијација, као што је представљено у наставку:
Затим, када је извор напајања укључен, катион (Кс+) креће се према катоди, а аниони (И-) кретати се према аноди. Тиме:
На катоди: катиони примају електроне (подвргавају се редукцији) и трансформишу се у стабилну супстанцу (Кс), процес представљен следећом једначином:
На аноди: аниони губе електроне (подвргавају се оксидацији) и постају стабилна супстанца (Кс), процес представљен следећом једначином:
а) Пример магматске електролизе
Као пример, следите сада магматску електролизу натријум хлорид (НаЦл). Када се натријум хлорид (НаЦл) подвргне фузији, он пролази кроз процес дисоцијације, као што је приказано доле:
Затим, када је извор напајања укључен, катион (На+) креће се према катоди, а аниони (Цл-) кретати се према аноди. Тиме:
На катоди: катиони у+ они примају електроне (подвргавају се редукцији) и постају стабилна супстанца (На, који је чврсти метал), процес представљен једначином доле:
На аноди: ањони Цл- губе електроне (подвргавају се оксидацији) и постају стабилна супстанца (Цл2, који је гасовит), процес представљен једначином испод:
Шема која приказује магматску електролизу НаЦл
Дакле, у магматској електролизи натријум-хлорида имамо стварање металног натријума (На) и гасовитог хлора (Цл2).
У овој врсти електролизе користимо јонску супстанцу растворену у води, унутар електролитског резервоара. Дакле, пре извођења електролизе прво помешамо супстанцу (обично сол неоргански) у води да би проузроковао његову дисоцијацију (ослобађање катјона и аниона), као што је приказано доле:
Разлика у односу на магматску електролизу је у томе што поред јона из дисоцијације имамо и јоне из самојонизације воде. У својој самојонизацији, вода ствара хидронијум-катион (Х+) и хидроксид анион (ОХ-), као у доњој једначини:
Дакле, унутар електролитске посуде имамо два катиона (један из супстанце јонски и један из воде) и два аниона (један из јонске супстанце, а други из Вода).
Да бисмо знали који ће се катион преместити на катоду, а који анион на аноду, потребно је знати редослед пражњења катионова и аниона.
За катионе:
Ау> Пт> Хг> Аг> Цу> Ни> Цд> Пб> Фе> Зн> Мн> хидронијум> ИИИА породица> ИИА породица> ИА породица
за анионе
Неоксигенирани ањони и ХСО4 > хидроксид> кисеонични аниони и Ф.
Затим, када је извор напајања укључен, катион (Кс+) креће се према катоди, а један од ањона (И-) креће се према аноди.
На катоди: катиони примају електроне (подвргавају се редукцији) и трансформишу се у стабилну супстанцу (Кс), процес представљен једначином доле:
На аноди: аниони губе електроне (подвргавају се оксидацији) и претварају се у стабилну супстанцу (И), процес који представља једначина испод:
а) Пример водене електролизе
Као пример користићемо водену електролизу натријум хлорида (НаЦл). Када се натријум хлорид (НаЦл) раствори у води, он пролази кроз процес дисоцијације, као што је приказано доле:
Поред дисоцијације НаЦл, имамо и самојонизацију воде:
Дакле, имамо Х катионе+ и на+ и ОХ ањони- и Цл-. Тада, када је извор напајања укључен, имамо следеће:
на катоди: Х катиони+ примају електроне (редуковане) и постају стабилна супстанца (Х.2, који је гас). То је зато што хидронијум има приоритет испуштања над елементима породице ИА (у овом случају На). Процес је представљен једначином у наставку:
на аноди: ањони Цл- губе електроне (подвргавају се оксидацији) и постају стабилна супстанца (Цл2, који је гасовит). То је зато што Цл- то је неоксигенирани анион и има приоритет пражњења над хидроксидом, процес представљен једначином доле:
Шема која приказује водену електролизу НаЦл
Дакле, у воденој електролизи натријум-хлорида имамо стварање водоник-гаса (Х2) и гасовити хлор (Цл2).
Ја сам, Диого Лопес Диас
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise.htm