Principio da Electrolixe do Electrolito de Sulfato de Cobre

Electrolise

A electrolise é un proceso electroquímico no que a corrente pasa dun electrodo a outro nunha solución ionizada que é un electrólito. Neste proceso, as íons positivas ou cationes van ao electrodo negativo ou catodo e as íons negativas ou anións van ao electrodo positivo ou ánodo.

Antes de entender o principio da electrolise, debemos saber que é un electrólito ou a definición de electrólito

Definición de Electrólito

Un electrólito é unha substancia química cuxos átomos están fortemente ligados por enlaces iónicos, pero cando se disolve en auga, as súas moléculas divídense en íons positivos e negativos. Os íons cargados positivamente chámase cationes mentres que os íons cargados negativamente chámase anións. Ambos, cationes e anións, moveñose libremente na solución.

Principio da Electrolise

Nos enlaces iónicos, un átomo perde os seus eléctrons de valencia e outro átomo gaña eléctrons. Como resultado, un átomo converteuse nun íon cargado positivamente e outro átomo converteuse nun íon negativo. Debido á carga oposta ambos atráense e forman un enlace entre eles chamado enlace iónico. No enlace iónico, a forza que actúa entre os íons é a forza coulombiana, que é inversamente proporcional á permitividade do medio. A permitividade relativa da auga é 80 aos 20oC. Polo tanto, cando calquera composto con enlace iónico se disolve en auga, a forza de enlace entre os íons faiuse moito máis débil e, polo tanto, as súas moléculas divídense en cationes e anións que se moven libremente na solución.

Agora imersiremos dous varriles metálicos na solución e aplicaremos unha diferenza de potencial eléctrico entre os varriles externamente mediante unha batería.

Estes varriles parcialmente inmersos tecnicamente chámanse electrodos. O electrodo conectado co terminal negativo da batería coñécese como catodo e o electrodo conectado co terminal positivo da batería coñécese como ánodo. Os cationes cargados positivamente que se moven libremente son atraídos polo catodo e os anións cargados negativamente son atraídos polo ánodo. No catodo, os cationes positivos toman eléctrons do catodo negativo e no ánodo, os anións negativos dan eléctrons ao ánodo positivo. Para continuar tomando e dando eléctrons no catodo e no ánodo respectivamente, debe haber fluxo de eléctrons no circuito externo do sistema electroliítico. Iso significa que a corrente continua circulando polo bucle pechado creado pola batería, o sistema electroliítico e os electrodos. Este é o principio básico da electrolise.

Electrolise do Sulfato de Cobre

Cando se engade sulfato de cobre ou CuSO4 á auga, dissólvese na auga. Como o CuSO4 é un electrólito, divide-se en Cu+ + (cation) e SO4 − − (anión) e moveñose libremente na solución.

Agora imersiremos dous electrodos de cobre nesa solución.

Os íons Cu+ + (cation) serán atraídos cara ao catodo, é dicir, o electrodo conectado co terminal negativo da batería. Ao chegar ao catodo, cada íon Cu+ + tomará eléctrons del e converterase en átomos de cobre neutros.

De forma semellante, os íons SO4 − − (anión) serán atraídos polo ánodo, é dicir, o electrodo conectado co terminal positivo da batería. Polo tanto, os íons SO4 − − moveranse cara ao ánodo onde darán dous eléctrons e converteranse no radical SO4.

Pero xa que o radical SO4 non pode existir nun estado eléctricamente neutro, atacará o ánodo de cobre e formará sulfato de cobre.

No proceso anterior, despois de tomar eléctrons, os átomos de cobre neutros depositáronse no catodo. Ao mesmo tempo, o SO4 reacciona co ánodo de cobre e convértese en CuSO4, pero na auga non pode existir como moléculas individuais, en canto a eso, o CuSO4 dividiráse en Cu+ +, SO4 − − e disólvese na auga. Pódese concluir que, durante a electrolise do sulfato de cobre con electrodos de cobre, o cobre depósitase no catodo e a mesma cantidade de cobre retírase do ánodo. Se durante a