Kupriya sülfat elektrolitin elektrolizinin prinsipi

Elektroliz

Elektroliz bir elektrokimyevi prosesdir ki, bu proseste elektrik akımı bir elektrottan digərinə iyonlaşmış bir çöldə (elektrolit) keçir. Bu prosesdə müsbət iyonlar və ya katyonlar mənfi elektrot və ya katodun, mənfi iyonlar və ya anionlar isə müsbət elektrot və ya anodun yanına gəlirlər.

Elektrolizin prinsipini anlamadan əvvəl, nədir elektrolit və ya elektrolitin tərifini bilməliyik

Elektrolitin tərif

Elektrolit, atomları ioni qabaqlarla sıx bağlı olan, lakin suya qatlandığında molekülləri müsbət və mənfi iyonlara bölünən kimyəvi maddədir. Müsbət zərərlənmiş iyonlar katyonlar, mənfi zərərlənmiş iyonlar isə anionlar kimi adlandırılır. Həm katyonlar, həm də anionlar çölün daxilində özgür olaraq hərəkət edirlər.

Elektrolizin prinsipi

İonik qabaqlarda, bir atomun valent elektronlarını itirir və başqa atom bu elektronları alır. Nəticədə, bir atom müsbət zərərlənmiş iondan, digər atom isə mənfi ion halinə gəlir. Zərərlərin əks qarşılıqlı cəlb etməsi səbəbindən aralarında ioni qabaqa formalaşır. İonik qabaqda, iyonlar arasındakı qüvvə Coulomb qüvvəsidir və bu qüvvə ortamın permittivliyinə ters proporsionaldır. Suun nisbi permittivliyi 20oC-də 80-dır. Buna görə, hər hansı bir ioni qabaqlı kimyəvi maddə suya qatlandığı zaman, iyonlar arasındakı qabaq güclü olaraq zayıflayır və onun molekülləri katyon və anionlar halinə bölünüb çölün daxilində özgür olaraq hərəkət edirlər.

İndi iki metal çubuğu bu çöldə batıracağaq və çubuklar arasına bir elektrik potensial fərqini batariyanın vasitəsilə tətbiq edəcəyik.

Bu qismən batırılan çubuqlar texniki olaraq elektrotlar kimi tanınır. Batarinin mənfi terminali ilə birləşdirilmiş elektrot katod, müsbət terminali ilə birləşdirilmiş elektrot isə anod adlanır. Özgür olaraq hərəkət edən müsbət zərərlənmiş katyonlar katoda, mənfi zərərlənmiş anionlar isə anoda cəlb olunurlar. Katoda, müsbət katyonlar mənfi katoddan elektronları götürür, anoda isə mənfi anionlar müsbət anoda elektron verir. Elektronların davamlı olaraq katodda və anodda alınması və verilməsi üçün, elektrolitikin xarici dairəsində elektronların axını olmalıdır. Bu o deməkdir ki, axın batariya, elektrolit və elektrotlar tərəfindən yaradılmış bağlanmış dairədə davamlı saxlanılır. Bu, ən sadə elektrolizin prinsipidir.

Burun qalası sülfatının elektrolizi

Hər dəfə burun qalası sülfatı və ya CuSO4 suya əlavə edildiyi zaman, suyun daxilinə qatlanır. CuSO4 bir elektrolit olduğundan, Cu+ + (katyon) və SO4 − − (anion) iyonlarına bölünür və çölün daxilində özgür olaraq hərəkət edirlər.

İndi iki burun elektrotunu bu çöldə batıracağaq.

Cu+ + iyonları (katyon) batarinin mənfi terminali ilə birləşdirilmiş elektrota, yəni katoda cəlb olunacaqdır. Katoda çatdıqdan sonra, hər bir Cu+ + iyonu ondan elektron aldıqdan sonra nötr burun atomlarına çevrilir.

Eyni şəkildə, SO4 − − (anion) iyonları batarinin müsbət terminali ilə birləşdirilmiş elektrota, yəni anoda cəlb olunacaqdır. Beləliklə, SO4 − − iyonları anoda hərəkət edəcək və orada iki elektron verib SO4 radikalı halinə gələcəklər.

Amma SO4 radikalı elektrik nötr vəziyyətdə mövcud olmur, beləliklə, burun anoda saldıracak və burun qalası sülfatı forması alacaq.

Yuxarıda qeyd edilən prosesdə, elektronları aldıqdan sonra nötr burun atomları katoda qalacaq. Eyni zamanda, SO4 burun anoda reaksiya edib, CuSO4 forması alacaq, amma suyun daxilində birləşik molekul kimi mövcud ol