Electrolysis
Electrolysis est processus electrochemical per quem currentis transit ab uno electrodum ad alterum in solutione ionizata quae est electrolytum. In hoc processu, iones positivi sive cationes veniunt ad electrodum negativum sive cathodum et iones negativi sive aniones veniunt ad electrodum positivum sive anodum.
Antequam principium electrolysis intelligamus, debemus scire quid sit electrolytum vel definitio electrolyti
Definitio Electrolyti
Electrolytum est talis chemica cuius atomos sunt stricte coniuncti, per vincula ionicas, sed quando dissolvimus eam in aqua, eius moleculae dividuntur in iones positivos et negativos. Iones positivi vocantur cationes, iones negativi autem vocantur aniones. Cationes et aniones libere movetur in solutione.
Principium Electrolysis
In vinculis ionicis, unus atomus suos electronos valentia amittit et alius atomus electronos capit. Ita unus atomus fit ion positivus et alius atomus fit ion negativus. Propter oppositam charge ambos se invicem attrahunt et formant vinculum inter eos quod dicitur vinculum ionicum. In vinculo ione, vis agens inter iones est vis Coulombica quae est inverse proportionalis permittivitati medium. Relativa permittivitas aquae est 80 ad 20oC. Itaque, quando quaelibet chemica vincta ione dissolvitur in aqua, fortitudo vincti inter iones fit multo infirmior et ideo eius moleculae dividuntur in cationes et aniones libere moventes in solutione.
Nunc immerserimus duas varas metallicas in solutionem et applicabimus differentiam potentialis electrici inter varas exterius per batteriam.
Hae partim immersae varae technice vocantur electrodes. Electrodum coniunctum cum termino negativo batteriae dicitur cathodum et electrodum coniunctum cum termino positivo batteriae dicitur anodum. Iones positivi libere moventes attrahuntur ad cathodum et iones negativi libere moventes attrahuntur ad anodum. In cathodo, iones positivi capiunt electronos a cathodo negativo et in anodo, iones negativi donant electronos anodo positivo. Pro continuo capiendo et dando electronos in cathodo et anodo respectu, debe esse fluxus electronorum in circuitu externo electrolytici. Hoc est, currentis continua circulare circa circuitum clausum creatum per batteriam, electrolyticum et electrodes. Hoc est principium basicissimum electrolysis.
Electrolysis Cupri Sulfatis
Quando cuprum sulfatum sive CuSO4 additur ad aquam, dissolvitur in aqua. Quoniam CuSO4 est electrolytum, dividitur in Cu+ + (cation) et SO4 − − (anion) iones et libere movetur in solutione.
Nunc immerserimus duas varas cupricas in hanc solutionem.
Cu+ + iones (cation) attrahentur ad cathodum, id est, electrodum coniunctum cum termino negativo batteriae. Ad cathodum pervenientes, unusquisque Cu+ + ion capiet electronos ab eo et fiet atomus cupricus neutralis.
Similiter SO4 − − (anion) iones attrahentur ad anodum, id est, electrodum coniunctum cum termino positivo batteriae. Ita SO4 − − iones movebitur ad anodum ubi dimittent duo electronos et fient SO4 radical.
Sed quoniam SO4 radical non potest existere in statu electrico neutrale, impetabit anodum cupricum et formabit cuprum sulfatum.
In praedicto processu, post captum electronorum atomi cuprici neutralis deponuntur in cathodo. Simul, SO4 reagente cum anodo cuprico fit CuSO4, sed in aqua non potest existere ut singula molecula, sed CuSO4 dividetur in Cu+ +, SO4 − − et dissolvitur in aqua. Itaque concluditur, quod, in electrolysi cupri sulfatis cum electrodibus cupricis, cuprum depositum est in cathodo et eadem quantitas cupri auferatur ex anodo. Si in electrolysi cupri sulfatis, usus fuerimus electrodum carbonicum pro electrodum cuprico vel aliis metallis, tunc reactiones electrolyticae erunt paulum diversae. Enim SO