Prinsipyo ng Elektrolisis ng Elektrolito ng Sulfato ng Kupra

Elektrolisis

Ang elektrolisis ay isang proseso ng elektrokimika kung saan ang kasalukuyan ay lumilipad mula sa isang elektrodo patungo sa isa pa sa isang ionized na solusyon na isang elektrolito. Sa prosesong ito, ang mga positibong ions o cations ay dumating sa negatibong elektrodo o cathode at ang mga negatibong ions o anions ay dumating sa positibong elektrodo o anode.

Bago maintindihan ang prinsipyo ng elektrolisis, dapat nating malaman kung ano ang elektrolito o definisyon ng elektrolito

Definisyon ng Elektrolito

Ang elektrolito ay isang kemikal na kung saan ang mga atom ay tiyak na nakasamantalang magkasama, sa pamamagitan ng ionic bonds ngunit kapag inihalo natin ito sa tubig, ang mga molekula nito ay nahahati sa positibong, at negatibong ions. Ang mga positibong na-charged na ions ay tinatawag na cations samantalang ang mga negatibong na-charged na ions ay tinatawag na anions. Ang parehong cations at anions ay malayang kumikilos sa solusyon.

Prinsipyo ng Elektrolisis

Sa ionic bonds, ang isang atom ay nawawala ng kanyang valence electrons at ang isa pang atom ay nakukuha ng electrons. Bilang resulta, ang isang atom ay naging positibong na-charged na ion at ang isa pang atom ay naging negatibong ion. Dahil sa kabaligtarang charge, ang pareho ay nauugnay sa bawat isa at bumubuo ng bonding sa pagitan nila na tinatawag na ionic bond. Sa ionic bond, ang pwersa na gumagana sa pagitan ng ions ay Coulombic force na inversely proportional sa permittivity ng medium. Ang relative permittivity ng tubig ay 80 sa 20oC. Kaya, kapag anumang ionic bonded na kemikal ay inihalo sa tubig, ang lakas ng bonding sa pagitan ng ions ay naging mas mahina at kaya ang mga molekulanya ay nahahati sa cations at anions na malayang kumikilos sa solusyon.

Ngayon, ilalabas natin ang dalawang metal rods sa solusyon at ilalapat natin ang isang electrical potential difference sa pagitan ng mga rods sa labas gamit ang isang battery.

Ang mga partly immersed na rods ay teknikal na tinatawag na electrodes. Ang electrode na konektado sa negatibong terminal ng battery ay kilala bilang cathode at ang electrode na konektado sa positibong terminal ng battery ay kilala bilang anode. Ang mga malayang kumikilos na positibong na-charged na cations ay tinatraktuhan ng cathode at ang negatibong na-charged na anions ay tinatraktuhan ng anode. Sa cathode, ang mga positibong cations ay kumuha ng electrons mula sa negatibong cathode at sa anode, ang negatibong anions ay ibinibigay ang electrons sa positibong anode. Para sa patuloy na pagkuha at pagbibigay ng electrons sa cathode at anode, dapat may kasunod na paglipad ng electrons sa external circuit ng electrolytic. Ito ang ibig sabihin, kasalukuyan patuloy na sumisikat sa closed loop na binuo ng battery, electrolytic at electrodes. Ito ang pinakabasic na prinsipyo ng elektrolisis.

Elektrolisis ng Copper Sulfate

Kapag ang copper sulfate o CuSO4 ay idinagdag sa tubig, ito ay nalulunod sa tubig. Bilang isang elektrolito, ito ay nahahati sa Cu+ + (cation) at SO4 − − (anion) ions at malayang kumikilos sa solusyon.

Ngayon, ilalabas natin ang dalawang copper electrodes sa solusyon na iyon.

Ang Cu+ + ions (cation) ay madaling maakit patungo sa cathode, ang electrode na konektado sa negatibong terminal ng battery. Kapag naroroon sa cathode, ang bawat Cu+ + ion ay kukuha ng electrons mula dito at maging neutral na copper atoms.

Parehong ang SO4 − − (anion) ions ay maakit ng anode, ang electrode na konektado sa positibong terminal ng battery. Kaya ang SO4 − − ions ay lalapit sa anode kung saan sila ibibigay ang dalawang electrons at maging SO4 radical.

Ngunit dahil ang SO4 radical ay hindi maaaring umiral sa electrical neutral state, ito ay sasalakay sa copper anode at bubuo ng copper sulfate.

Sa prosesong ito, matapos kumuha ng electrons, ang neutral na copper atoms ay inilalapat sa cathode. Sa parehong oras, ang SO4 ay tumutugon sa copper anode at naging CuSO4 ngunit sa tubig, ito ay hindi maaaring umiral bilang single molecules, sa halip, ang CuSO4 ay nahahati sa Cu+ +, SO4 − −