Kobre sulfatoko elektrolisisaren oinarrizko printzipioa

Elektrolisisi

Elektrolisisia da elektrokimiko prozesu bat, non korronte elektrikoa elektrodo batetik bestera igarotzen den ionizatutako soluzio batean, hau da, elektrolituan. Prozesu honetan, ion positiboak edo kationek negatiboko elektrodora (katodo) joaten dira eta ion negatiboak edo anionek positiboko elektrodora (anodora) joaten dira.

Elektrolisisiaren printsipiora ulertzeko lehenik ezagutu behar dugu zer den elektrolitua edo elektrolituen definizioa

Elektrolituen definizioa

Elektrolitua da atomoen artean atomoen lotura ionikoekin estaltuta daudena, baina urra eramanez, bere molekulak positibo eta negatiboak diren ionetan zatitzen dira. Ion positiboak kation deritzegu eta ion negatiboak anion. Bi motatako ionek aske mugitu ahal dituzte soluzioan.

Elektrolisisiaren printsipioa

Ioniko loturan, atomo bat bere valente elektronak galdu eta beste atomo bat elektronak hartzen ditu. Horrela, atomo bat positiboki kargatutako ioi bihurtzen da eta beste atomo bat negatiboki kargatutako ioi bihurtzen da. Kargu desberdinek elkarri atraitzen dute eta loturak osatzen dute, ioniko lotura deiturikoa. Ioniko loturan, ionen artean egiten duen indarra Coulomben indarra da, eta haren permissibitatearekiko alderantzizkoa. Uraren permissibitate erlatiboa 20oC-n 80 da. Beraz, ioniko lotura duten edozein produktu urra eramanez, ionen arteko loturaren indarra oso ahulago bihurtzen da eta horren ondorioz bere molekulak kation eta anion bihurtzen dira, aske mugitu ahal dituzte soluzioan.

Orain bi metal barra itxuratu zaitezke soluzioan eta potentzial diferentzia elektrikoa aplikatu zaitezke barra hauek kanpo bateriari esker.

Barra horiek teknikoki elektrodo bezala izendatzen dira. Bateria negatiboko terminalarekin konektatutako elektroda katodo deitzen da eta bateria positiboko terminalarekin konektatutako elektroda anodo deitzen da. Aske mugitzen diren kation positiboak katodora joango dira eta anion negatiboak anodorara joango dira. Katodotan, kation positiboak elektronak hartzen dituzte katodotik eta anodotan, anion negatiboak elektronak ematen dituzte anodora. Elektronak kontinuokide hartzea eta eman ahal izateko, elektronen fluxua izan behar da elektrolisiaren kanpo zirkuituan. Honek esan nahi du korrontea jarraitu behar du bateria, elektrolisiaren eta elektrodoen sortutako iturri itxiaren inguruan. Hau da, elektrolisisiaren printsipioa oso osoa.

Kobre sulfataren elektrolisisia

Kobre sulfatoa (CuSO4) ura gehitzean, ura eramateko aukera dauka. CuSO4 elektrolitua baita, kation (Cu+ +) eta anion (SO4 − −) bihurtzen dira eta aske mugitu ahal dituzte soluzioan.

Orain bi kobre elektrodo itxuratu zaitezke soluzio horretan.

Kation (Cu+ +) katodora (bateria negatiboko terminalarekin konektatutako elektroda) joango dira. Katodora iritsi ondoren, kation bakoitzak elektronak hartuko ditu eta kobre atomu neutral bihurtuko dira.

Anion (SO4 − −) anodora (bateria positiboko terminalarekin konektatutako elektroda) joango dira. Anodotan, anion bakoitzak bi elektronak emango ditu eta SO4 radikal bihurtuko dira.

Baina, SO4 radikala elektrikoki neutrale ezinez gero, kobre anodora erakutsi eta kobre sulfatoa sortuko du.

Prozesu hauetan, elektronak hartzean, kobre atomu neutralak katodoratik gordeko dira. Aldi berean, SO4 kobre anodorekin reakzio egingo du eta CuSO4 bihurtuko da, baina uran ezin du existitu modu soinean, CuSO4 zatituko da Cu+ +, SO4 − − eta uran eramateko aukera. Hortaz, kobre sulfatoaren elektrolisisian, kobre katodoratik gordeko da eta kantitate berdina anodotik kenduko da. kobre sulfatoaren elektrolisisian karbono elektrodoa erabiltzen badugu, ordez kobre edo beste metal elektrodo bat, elektrolisisiaren reakzioak arrunta aldatuko dira. Benetan, SO