Principo de Elektrolozo de Kupra Sulfato Elektrolito

Elektrolizo

Elektrolizo estas elektrokemia procezo, en kiu elektra fluo pasas de unu elektrodo al la alia en ionigita solvo, kiu estas elektrolito. En tiu procezo, pozitivaj ionoj aŭ katjonoj venas al la negativa elektrodo aŭ katodo, kaj negativaj ionoj aŭ anjonoj venas al la pozitiva elektrodo aŭ anodo.

Antaŭ ol kompreni la principon de elektrolizo, ni devus scii, kio estas elektrolito aŭ difino de elektrolito

Difino de Elektrolito

Elektrolito estas tia kemikio, kies atomoj estas forte kunigitaj per ionaj ligiloj, sed kiam ni disvolvas ĝin en akvo, ĝiaj molekuloj disfendas en pozitivajn kaj negativajn ionojn. La pozitive ŝarĝitaj ionoj estas nomitaj katjonoj, dum negative ŝarĝitaj ionoj estas nomitaj anjonoj. Ambaŭ katjonoj kaj anjonoj libere moviĝas en la solvo.

Principo de Elektrolizo

En ionaj ligiloj, unu atomo perdas sian valencajn elektronojn, kaj alia atomo akiras elektronojn. Kiel rezulto, unu atomo iĝas pozitive ŝarĝita iono, kaj alia atomo iĝas negativa iono. Pro kontraŭa ŝargo ambaŭ atiradas unu la alian kaj formadas ligilon nomitan iona ligilo. En iona ligilo, la forto aktanta inter la ionoj estas kulomba forto, kiu estas inverse proporcia al la permeseco de la medio. La relativa permeseco de akvo estas 80 je 20oC. Do, kiam ajna ione ligita kemikio estas disvolvita en akvo, la fortiko de la ligilo inter ionoj iĝas multe pli malforta, kaj do ĝiaj molekuloj disfendas en katjonojn kaj anjonojn, kiuj libere moviĝas en la solvo.

Nun ni mergos du metalajn stangojn en la solvon kaj aplikos elektran potencialan diferencon inter la stangoj ekstere per baterio.

Ĉi tiuj partoplene mergitaj stangoj teknike estas nomitaj elektrodoj. La elektrodo konektita kun la negativa terminalo de la baterio estas konata kiel katodo, kaj la elektrodo konektita kun la pozitiva terminalo de la baterio estas konata kiel anodo. La libere moviĝantaj pozitive ŝarĝitaj katjonoj estas atirataj de la katodo, kaj negative ŝarĝitaj anjonoj estas atirataj de la anodo. En la katodo, la pozitivaj katjonoj prenas elektronojn de la negativa katodo, kaj en la anodo, negativaj anjonoj donas elektronojn al la pozitiva anodo. Por daŭre preni kaj doni elektronojn en la katodo kaj anodo respektive, devas esti fluo de elektronoj en la ekstera cirkvito de la elektroliza aparato. Tio signifas, flujo daŭre cirkulas ĉirkaŭ la fermita ŝlosilo kreita de baterio, elektroliza aparato, kaj elektrodoj. Tio estas la plej baza principo de elektrolizo.

Elektrolizo de Kupra Sulfato

Kiam ajn kupra sulfato aŭ CuSO4 estas aldona al akvo, ĝi disvolviĝas en la akvon. Ĉar CuSO4 estas elektrolito, ĝi disfendas en Cu+ + (katjono) kaj SO4 − − (anjono) ionojn, kiuj libere moviĝas en la solvo.

Nun ni mergos du kuprajn elektrodojn en tiun solvon.

La Cu+ + ionoj (katjono) estos atirataj al la katodo, nome la elektrodo konektita al la negativa terminalo de la baterio. Alveninte al la katodo, ĉiu Cu+ + iono prenos elektronojn el ĝi kaj iĝos neŭtrala kupra atomo.

Simile, la SO4 − − (anjono) ionoj estos atirataj de la anodo, nome la elektrodo konektita al la pozitiva terminalo de la baterio. Do, la SO4 − − ionoj moviĝos al la anodo, kie ili donos du elektronojn kaj iĝos SO4 radikalo.

Sed ĉar SO4 radikalo ne povas ekzisti en elektricneutra stato, ĝi atakos la kupran anodon kaj formos kupran sulfaton.

En la supre priskribita procezo, post preno de elektronoj, la neŭtralaj kupraj atomoj deponegas sur la katodo. Simultane, SO4 reagas kun la kupra anodo kaj iĝas CuSO4, sed en akvo ĝi ne povas ekzisti kiel unua molekulo, anstataŭe CuSO4 disfendas en Cu