Принцип на електролиза на електролит од меден суплјат

Електролиза

Електролизата е електрохемиски процес коејшто претставува премин на стрuja од еден електрод до друг во ионизирано решение што е електролит. Во овој процес, позитивните иони или катиони се преселуваат кон негативниот електрод или катод, а негативните иони или аниони се преселуваат кон позитивниот електрод или анод.

Прежде да разбереме принципот на електролизата, треба да знаеме што е електролит или дефиницијата на електролит

Дефиниција на електролит

Електролит е таков хемиски соединение чии атоми се тесно поврзани заедно со ионски врски, но кога го раствориме во вода, неговите молекули се распаѓаат на позитивни и негативни иони. Позитивно заредените иони се нарекуваат катиони, додека негативно заредените иони се нарекуваат аниони. И катионите и анионите слободно се движеат во решението.

Принцип на електролизата

Во ионските врски, еден атом губи своите валентни електрони, а друг атом ги добива. Како резултат, еден атом станува позитивно зареден ион, а друг атом станува негативен ион. Збогува на спротивни заредби, тие се привлекуваат една кон друга и формираат врска наречена ионска врска. Во ионската врска, силата којашто делува помеѓу ионите е Кулонова сила, којашто е обратно пропорционална на диелектричната проникливост на медиумот. Релативната диелектрична проникливост на водата е 80 при 20oC. Значи, кога било кој ионски поврзан хемикалија се раствори во вода, јачината на врската помеѓу ионите станува многу слаба и затоа неговите молекули се распаѓаат на катиони и аниони што слободно се движеат во решението.

Сега ќе потопиме две метални шипке во решението и ќе применуваме електричка потенцијална разлика меѓу шипките спојено со батерија.

Овие делично потопени шипки технички се нарекуваат електроди. Електродот поврзан со негативниот пол на батеријата се нарекува катод, а електродот поврзан со позитивниот пол на батеријата се нарекува анод. Слободно движење на позитивно заредените катиони се привлекуваат кон катодот, а негативно заредените аниони се привлекуваат кон анодот. На катодот, позитивните катиони ги земаат електроните од негативниот катод, а на анодот, негативните аниони ги даваат електроните на позитивниот анод. За непрекинато да се земаат и даваат електрони на катодот и анодот соодветно, мора да има проток на електрони во надворешната кола на електролизата. Тоа значи, стрuja продолжува да циркулира околу затворената лупа создадена од батеријата, електролизата и електродите. Ова е најосновниот принцип на електролизата.

Електролиза на меден сулфат

Кога се додава меден сулфат или CuSO4 во вода, тој се растворува во водата. Бидејќи CuSO4 е електролит, тој се распаѓа на Cu+ + (катион) и SO4 − − (анион) иони и слободно се движеат во решението.

Сега ќе потопиме две медни електроди во тоа решение.

Cu+ + ионите (катион) ќе бидат привлечени кон катодот, т.е. електродот поврзан со негативниот пол на батеријата. Кога стигнат до катодот, секој Cu+ + ион ќе земе електрони од него и ќе стане неутрален меден атом.

Слично, SO4 − − (анион) ионите ќе бидат привлечени кон анодот, т.е. електродот поврзан со позитивниот пол на батеријата. Значи, SO4 − − ионите ќе се движеат кон анодот, каде што ќе ги испуштаат два електрона и ќе станат SO4 радикал.

Но, бидејќи SO4 радикал не може да постои во електрично неутрално состојба, тој ќе нападне медниот анод и ќе формира меден сулфат.

Во горенаведениот процес, после што земаат електрони, неутралните медни атоми се депонираат на катодот. Во исто време, SO4 реагира со медниот анод и станува CuSO