อิเล็กโทรไลต์อัคนี เป็นปรากฏการณ์ทางเคมีที่ a สารประกอบไอออนิก ใดๆ (เช่น เกลือหรือเบส) หลังจากผ่านกระบวนการหลอมรวม (เปลี่ยนจากสถานะของแข็งเป็นสถานะ ของเหลว) อยู่ภายใต้กระแสไฟฟ้าภายนอกซึ่งนำไปสู่การผลิตสารใหม่สองชนิด สารเคมี
เมื่อเกลือผ่านกระบวนการหลอมรวม เกลือจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่า ความแตกแยก ไอออนิก ซึ่งปล่อยประจุบวกและประจุลบ ดังสมการที่แสดงด้านล่าง
XY(ส) → X+(1) + Y-(1)
หลังจากการหลอมรวม เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวกลางนี้ ไอออนที่ปล่อยออกมาจะถูกคายประจุตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง
ประจุลบ ผ่านการเกิดออกซิเดชัน สูญเสียอิเล็กตรอน และกลายเป็นสารอย่างง่าย ดังแสดงในสมการด้านล่าง:
Y-(1) → Y2 + 2 และ
ในกระบวนการนี้ อิเลคตรอน 2 โมลจะถูกปลดปล่อยออกมา เพราะต้องการแอนไอออน Y 2 โมล- เพื่อสร้างโมเลกุล Y (มักจะมีปรมาณู 2, Y2). ดังนั้น สมการของคุณสามารถเขียนได้ดังนี้:
2 ปี-(1) → Y2 + 2 และ
ไอออนบวก ผ่านการรีดิวซ์ รับอิเล็กตรอน และสร้างสารธรรมดา (โลหะ) ตามสมการด้านล่าง:
X+(1) + และ → X(ส)
เนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนในการเกิดออกซิเดชันจะต้องเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในการรีดิวซ์ เราจึงต้องคูณสมการข้างต้นด้วย 2 ซึ่งส่งผลให้:
2 X+(1) + 2 และ → 2 X(ส)
สมการโลกที่แสดงถึง อิเล็กโทรไลต์อัคนี สร้างขึ้นจากผลรวมของสมการฟิวชัน การเกิดออกซิเดชันและการลดลงกำจัดรายการทั้งหมดที่ทำซ้ำในสารตั้งต้นของสมการหนึ่งและในผลคูณของอีกสมการหนึ่ง
ฟิวชั่น: 2 XY(ส) → 2X+(1) + 2Y-(1)
สมการฟิวชันคูณด้วย 2 เพื่อให้เท่ากับปริมาณไอออนเทียบกับสมการออกซิเดชันและรีดักชัน
ฟิวชั่น: 2 XY(ส) → 2X+(1) + 2Y-(1)
ออกซิเดชัน: 2 Y-(1) → Y2 + 2 และ
ลด: 2 X+(1) + 2 และ → 2 X(ส)
โกลบอลของอิเล็กโทรไลซิส: 2 XY(ส) → Y2 + 2 X(ส)
ดูทีละขั้นตอน อิเล็กโทรไลต์อัคนี ด้วยตัวอย่างบางส่วน:
ตัวอย่างที่ 1: อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์ (NaCl)
ขั้นตอนที่ 1: ละลายโซเดียมคลอไรด์โดยทำให้เกลือร้อน
NaCl(ส) → อิน+(1) + Cl-(1)
ขั้นตอนที่ 2: ออกซิเดชันของคลอไรด์ไอออนบวก (Cl-).
Cl-(1) → Cl2(ก.) + 2 และ
โปรดทราบว่ามีการปล่อยอิเล็กตรอน 2 โมล เนื่องจากต้องใช้คลอไรด์แอนไอออน 2 โมลเพื่อสร้างคลอรีนโมเลกุล (Cl2). ในแง่นี้ สามารถเขียนสมการได้ดังนี้
2 Cl-(1) → Cl2(ก.) + 2 และ
ขั้นตอนที่ 3: การลดลงของโซเดียมไอออน (Na+).
ที่+(1) + และ → ใน(ส)
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
เนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนในการเกิดออกซิเดชันจะต้องเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในการรีดิวซ์ เราจึงต้องคูณสมการข้างต้นด้วย 2 ซึ่งส่งผลให้:
2 ใน+(1) + 2 และ → 2 ใน(ส)
ขั้นตอนที่ 4: เขียนสมการฟิวชันใหม่
เนื่องจากจำนวนไอออนบวกและประจุลบเปลี่ยนไป เราจึงต้องคูณสมการที่ได้รับในขั้นตอนที่ 1 ด้วย 2
2 NaCl(ส) → 2 ใน+(1) + 2 Cl-(1)
ขั้นตอนที่ 5: การประกอบสมการโลกของ อิเล็กโทรไลต์อัคนี.
2 NaCl(ส) → 2 ใน+(1) + 2 Cl-(1)
2 Cl-(1) → Cl2(ก.) + 2 และ
2 ใน+(1) + 2 และ → 2 ใน(ส)
ในการประกอบสมการสากลนี้ ให้กำจัดรายการที่ปรากฏในรีเอเจนต์ของขั้นตอนหนึ่งและผลิตภัณฑ์ของอีกขั้นตอนหนึ่ง เช่นในกรณีของนา+, Cl- และอิเล็กตรอน ดังนั้นสมการโลกจะเป็นดังนี้:
2 NaCl(ส) → Cl2(ก.) + 2 ใน(ส)
ตัวอย่างที่ 2: อิเล็กโทรไลซิสของอะลูมิเนียมโบรไมด์ (AlBr3)
ขั้นตอนที่ 1: โซเดียมคลอไรด์หลอมเหลวจากความร้อนเกลือ
AlBr3(s) → อัล+3(1) + 3Br-(1)
ตามสูตรเกลือมีโบรมีน (Br) อยู่ 3 อะตอม จึงมีการปล่อยโบรไมด์แอนไอออน (Br) จำนวน 3 โมล-).
ขั้นตอนที่ 2: โบรไมด์ออกซิเดชันไอออนบวก (Br-).
3ห้องนอน-(1) → br2(1) + 3 และ
ในขั้นตอนนี้จะมีการปล่อยอิเลคตรอน 2 โมล เนื่องจากต้องใช้โบรไมด์แอนไอออน 2 โมลเพื่อสร้างโบรมีนโมเลกุล (Br2). ดังนั้น เพื่อให้เท่ากับจำนวนโมลของโบรมีน เราต้องใช้สัมประสิทธิ์ 3/2 สำหรับสารประกอบ Br2:
3ห้องนอน-(1) → 3/2 Br2(1) + 3 และ
ขั้นตอนที่ 3: การลดไอออนอลูมิเนียม (Al+3).
อัล+3(1) + 3 และ → อัล(ส)
เนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนในการเกิดออกซิเดชันจะต้องเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในการรีดิวซ์ เราจึงต้องคูณสมการข้างต้นด้วย 2 ส่งผลให้:
2 อัล+3(1) + 6 และ → 2 อัล(ส)
ขั้นตอนที่ 4: การแก้ไขสมการโบรไมด์
ในสมการอะลูมิเนียมนั้น ใช้อิเล็กตรอน 6 ตัว ดังนั้นในสมการโบรไมด์ จะต้องมีอิเล็กตรอน 6 ตัวด้วย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราต้องคูณสมการด้วย 2 ซึ่งส่งผลให้:
6 Br-(1) → 3 ห้องนอน2(1) + 6 และ
ขั้นตอนที่ 5: การประกอบสมการอิเล็กโตรไลซิสของโลก
2 อัลบรา3(s) → 2 อัล+3(1) + 6 ห้องนอน-(1)
6 Br-(1) → 3 ห้องนอน2(1) + 6 และ
2 อัล+3(1) + 6 และ → 2 อัล(ส)
ในการประกอบสมการสากลนี้ ให้กำจัดรายการที่ปรากฏในรีเอเจนต์ของขั้นตอนหนึ่งและผลิตภัณฑ์ของอีกขั้นตอนหนึ่ง เช่นในกรณีของอัล+3, br- และอิเล็กตรอน ดังนั้นสมการโลกจะเป็นดังนี้:
2 อัลบรา3(s) → 3Br2(1) + 2 อัล(ส)
By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
DAYS ดิโอโก้ โลเปส "อิเล็กโทรไลซิสแบบอัคนีคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise-ignea.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
