ТХЕ водена електролиза је редокс реакција не спонтано који се јавља са проласком електрична струја кроз решење јони растворен у Вода. Да бисте је добро разумели, важно је знати шта је сама електролиза. Пратити!
Погледајте такође: Шта је магматска електролиза?
Шта је електролиза и чему служи?
Електролиза је назив хемијске редокс реакције која се јавља услед проласка електричне струје. Ова реакција се може догодити на два начина: а магматска електролиза и електролиза у воденом јонском раствору. Ово последње нас занима у овом тексту.
У обе врсте електролизе постоје јони, разлика је да је код првог типа јонско једињење цаст а у процесу нема воде, а у другом, као што и само име каже, јонско једињење је растворен у води.
Електролиза је хемијски поступак за који се користи добијање хемијски елементи (као метали, водоник, берилиј, хлор, између осталих), за поступак галванизације, као што су хромирање и никловање, а такође и за електролитско пречишћавање метала. Ако вас занима ова тема, прочитајте наш текст: Концепт електролизе.
![Процес галванизације металних конструкција у цинковој купки.](/f/2851310067a1240ea72a93c762d8223f.jpg)
Водена електролиза
У воденој електролизи имамо јонско једињење растворено у води, а ово, до дисоцијација или јонизација, ослобађа своје јоне у раствор, омогућавајући пролазак електричне струје. Поред јона које ослобађа јонско једињење, морамо узети у обзир и јоне из аутојонизација воде:
Х.2О → Х.+ + ОХ-
Будући да постоји потреба за електричном струјом да би се појавила електролиза, тада кажемо да је а неспонтани процес. што се дешава управо са супротно процесу који се види у стогу, који заузврат трансформише хемијску енергију добијену из реакције у производњу електричне енергије.
![](/f/635ae57c9c931ba4ecfd331a5a7b8018.jpg)
Како се јавља водена електролиза
Као што је већ речено, током водене електролизе морамо узети у обзир јони изведени из воде и јони изведени из раствореног једињења. Погледајте пример дисоцијације натријум хлорида:
НаЦл(овде) → Ин+(овде) + Кл-(овде)
Дакле, решење има два катиона (Х+ и на+) и два аниона (ОХ- и Цл-). Међутим, само један катион и један анион ће проћи оксидациону редукцију електричним пражњењем. Да бисмо идентификовали на коју од две ће то утицати, имамо приоритетни ред, представљени доле, у растућем редоследу:
- Катиони: Метали из породице 1,2 и 13 +
- ањони: Кисеоник и Ф аниони- -
Дакле, на примеру електролиза у воденом раствору натријум хлорид, имамо да су јони Х.+ и Цл- претрпеће електрично пражњење. Сада ћемо урадити анализирати онога што се дешава на сваком од полова:
Катода и анода
Ат катода, негативни пол електролитичке ћелије, електрони допиру до електроде и ту мигрирају катиони присутни у раствору. Због тога се овде дешава пражњење Х катјона.+ и његово смањење, према следећој једначини:
2х+ + 2е → Х.2 (г)
На аноди, позитивном полу електролитичке ћелије, присутни су катјони у раствору Празне се и губе своје електроне. Зато што има приоритет преузимање преко ОХ-, Цл- мигрира на аноду, где се подвргава оксидацији према следећој једначини:
2Цл-(овде) → 2е + Кл2 (г)
Можемо написати општу једначину процеса електролизе додајући реакције сваког корака процеса: дисоцијација; самојонизација воде; смањење катјона; и оксидација аниона.
НаЦл(овде) → Ин+(овде) + Кл-(овде)
Х.2О → Х.+ + ОХ-
2х+ + 2е → Х.2 (г)
2Цл-(овде) → 2е + Кл2 (г)
Уравнотежујући једначине и уклањајући ставке које се понављају у реактантима и производима, имамо:
![](/f/a35d90b0d5d4c10186d50a60c2b0c8ad.jpg)
2НаЦл(овде) + 2Х2О.(течност.) → 2На+(овде) + 2ОХ-(овде) + Х2 (г) + Кл2 (г)
Анализирајући глобалну једначину, јони На су још увек у решењу.+(овде) и ох-(овде), формирајући каустичну сода (НаОХ), један од продуката реакције, поред водоник гас, настале на катоди, и гасни хлор, настала на аноди.
Погледајте такође:Квантитативни аспекти електролизе
решене вежбе
Питање 01 (УЕГ) Поцинковање је поступак који омогућава давање металне превлаке одређеном комаду. Испод је приказан експериментални апарат, постављен да омогући никловање кључа.
![](/f/38d797082e32331581d4fe0228b77671.jpg)
У процесу пресвлачења кључа никлом, догодиће се Кс реакција, представљена И реакцијом на пола. У овом случају, КСИ пар може бити представљен са:
а) редукција, Ни+ + 1е– → Ни (с)
б) редукција, Ни (с) → Ни2+ + 2е–
в) оксидација, Ни2+ + 2е– → Ни (с)
г) оксидација, Ни (с) → Ни2+ + 2е–
д) редукција, Ни2+ + 2е– → Ни (с)
Резолуција: Слово е ". У раствору су присутни јони: катиони: Ни2+ и Х.+; ањони: СО42- и ох-. За катионе, Ни2+ има приоритет у пражњењу и, према томе, претрпеће смањење катоде, према једначини: Ни2+ + 2е– → Ни (с).
Питање 02 (ФМАБЦ-СП) Размотрите следећи систем који се користи за пречишћавање металног бакра:
![](/f/cfbe11af3b9cf127cb58dffde14adb35.jpg)
У овом процесу:
а) ИИ представља катоду на којој долази до оксидације.
б) ИИ представља аноду на којој долази до редукције.
в) И представља катоду на којој долази до оксидације.
г) И представља катоду на којој долази до редукције.
д) И представља аноду на којој долази до оксидације.
Резолуција: Слово е ". У електролизи, електрода повезана са позитивним полом генератора назива се анода и у њој аниони губе електроне и подвргавају се оксидацији, према једначини: Цу0 → Цу2+ + 2е.
Питање 03 (Фатец-СП) Да би хромирао челични прстен, студент је саставио електролитско коло, приказано на следећој слици, користећи извор једносмерне струје.
![](/f/87c1bf12046d99b50865eec550b31409.jpg)
Током рада кола исправно је тврдити да се оно јавља
а) ослобађање гаса хлора на аноди и талога металног хрома на катоди.
б) ослобађање гаса хлора на катоди и таложење металног хрома на аноди.
в) ослобађање гаса кисеоника на аноди и таложење металне платине на катоди.
г) ослобађање гаса водоника на аноди и корозија металне платине на катоди.
е) ослобађање гаса водоника на катоди и корозија металног челика на аноди.
Резолуција: Слово а ". У раствору су присутни јони: катиони: Цр3+ и Х.+; ањони: Цл- и ох-. За катионе, Кр3+ има приоритет у пражњењу и, према томе, претрпеће редукцију на катоди, према једначини: Цр3+ + 3е– → Цр (с).
За анионе, Цл- има приоритет у пражњењу и, према томе, подлеже оксидацији на аноди, према једначини: 2Цл-(овде) → 2е + Кл2 (г).
Односно, на аноди (платинасти део) имаћемо ослобађање гаса хлора Цл2, и, на катоди (челични прстен), таложење металног хрома.
Написао Вицтор Ферреира
Наставник хемије
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-solucao-aquosa.htm