Αρχή της ηλεκτρολύσης του ηλεκτρολύτη κυανού βιού

Ηλεκτρολύση

Η ηλεκτρολύση είναι ένας ηλεκτροχημικός διαδικασία μέσω της οποίας ο ρευστός περνά από έναν ηλεκτρόδο σε άλλον σε μια ιοντική λύση που είναι ηλεκτρολύτης. Σε αυτή τη διαδικασία, τα θετικά ιόντα ή κατίοντα έρχονται στον αρνητικό ηλεκτρόδο ή κάθοδο, ενώ τα αρνητικά ιόντα ή ανίοντα έρχονται στον θετικό ηλεκτρόδο ή ανόδο.

Πριν να κατανοήσουμε τη αρχή της ηλεκτρολύσης, πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι ηλεκτρολύτης ή ορισμός ηλεκτρολύτη

Ορισμός Ηλεκτρολύτη

Ο ηλεκτρολύτης είναι ένα χημικό του οποίου τα άτομα είναι στενά συνδεδεμένα με ιοντικές δεσμεύσεις, αλλά όταν το διαλύουμε σε νερό, τα μόρια του χωρίζονται σε θετικά και αρνητικά ιόντα. Τα θετικά φορτία ιόντα ονομάζονται κατίοντα, ενώ τα αρνητικά φορτία ιόντα ονομάζονται ανίοντα. Και τα κατίοντα και τα ανίοντα κινούνται ελεύθερα στη λύση.

Αρχή της Ηλεκτρολύσης

Στις ιοντικές δεσμεύσεις, ένα άτομο χάνει τα ηλεκτρόνια του βαθμού και ένα άλλο άτομο τα αποκτά. Ως αποτέλεσμα, ένα άτομο γίνεται θετικά φορτισμένο ιόν και ένα άλλο άτομο γίνεται αρνητικό ιόν. Λόγω του αντίθετου φορτίου, τα δύο ατομικά ελκύονται το ένα το άλλο και δημιουργούν μια δεσμευτική ιοντική δεσμευτική δύναμη. Στην ιοντική δεσμευτική δύναμη, η δύναμη που δρα μεταξύ των ιόντων είναι η Κουλομβική δύναμη, η οποία είναι αντιστρόφως ανάλογη με την επιτρεπτότητα του μέσου. Η σχετική επιτρεπτότητα του νερού είναι 80 στους 20οC. Έτσι, όταν κάποιο χημικό με ιοντική δεσμευτική δύναμη διαλύεται σε νερό, η δεσμευτική δύναμη μεταξύ των ιόντων γίνεται πολύ αδύνατη και, ως αποτέλεσμα, τα μόρια του χωρίζονται σε κατίοντα και ανίοντα που κινούνται ελεύθερα στη λύση.

Τώρα θα βυθίσουμε δύο μεταλλικά βατόνια στη λύση και θα εφαρμόσουμε μια ηλεκτρική δυναμική διαφορά μεταξύ των βατονιών εξωτερικά με ένα μπαταρία.

Αυτά τα μερικώς βυθισμένα βατόνια είναι τεχνικά γνωστά ως ηλεκτρόδοι. Ο ηλεκτρόδος που συνδέεται με τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας είναι γνωστός ως κάθοδος και ο ηλεκτρόδος που συνδέεται με τον θετικό πόλο της μπαταρίας είναι γνωστός ως ανόδος. Τα θετικά φορτισμένα κατίοντα ελκύονται από τον κάθοδο και τα αρνητικά φορτισμένα ανίοντα ελκύονται από τον ανόδο. Στον κάθοδο, τα θετικά κατίοντα παίρνουν ηλεκτρόνια από τον αρνητικό κάθοδο και στον ανόδο, τα αρνητικά ανίοντα δίνουν ηλεκτρόνια στον θετικό ανόδο. Για τη συνεχή λήψη και δίδωση ηλεκτρονίων στον κάθοδο και ανόδο αντίστοιχα, πρέπει να υπάρχει ροή ηλεκτρονίων στο εξωτερικό κύκλωμα της ηλεκτρολύσης. Αυτό σημαίνει ότι, ο ρευστός συνεχίζει να κυκλοφορεί στο κλειστό κύκλωμα που δημιουργείται από τη μπαταρία, την ηλεκτρολύση και τους ηλεκτρόδους. Αυτή είναι η πιο βασική αρχή της ηλεκτρολύσης.

Ηλεκτρολύση του Συμπερμαντικού Συλφάτου

Όποτε προστίθεται συμπερμαντικός συλφάτης ή CuSO4 στο νερό, διαλύεται στο νερό. Επειδή ο CuSO4 είναι ηλεκτρολύτης, χωρίζεται σε Cu+ + (κατίον) και SO4 − − (ανίον) ιόντα και κινούνται ελεύθερα στη λύση.

Τώρα θα βυθίσουμε δύο ηλεκτρόδους συμπερμαντικού σε αυτή τη λύση.

Τα Cu+ + ιόντα (κατίον) θα ελκυστούν προς τον κάθοδο, δηλαδή τον ηλεκτρόδο που συνδέεται με τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας. Κατά την άφιξή τους στον κάθοδο, κάθε Cu+ + ιόν παίρνει ηλεκτρόνια από αυτόν και γίνεται ηλεκτρικά ουδέτερος ατομικός συμπερμαντικός.

Ομοίως, τα SO4 − − (ανίον) ιόντα θα ελκυστούν από τον ανόδο, δηλαδή τον ηλεκτρόδο που συνδέεται με τον θετικό πόλο της μπ