Sifa ya Elektrolisi ya Mchakato wa Kupata Viti la Copper

Uelektrikilisi

Uelektrikilisi ni mchakato wa uchemiostari ambao kwa kuchukua nguvu ya umeme kutoka kwenye chanzo moja hadi kingine katika maji ya kueneza ambayo ina vipepeo. Katika mchakato huu, vipepeo chanya au cations huenda kwenye elektroda hasi au cathode na vipepeo hasi au anions huenda kwenye elektroda chanya au anode.

Kabla ya kupewa maelezo kuhusu sura za uelektrikilisi, ni muhimu kutambua nini ni elektrolaiti au maelezo ya elektrolaiti

Maelezo ya Elektrolaiti

Elektrolaiti ni chemia ambayo viungo vya atomi yake yanayotumika kwa kutumia bondi za ioni lakini tukiwafunga katika maji, zinafana kwa vipimo vingine vya chanya na hasi. Vipepeo chanya vinatafsiriwa kama cations na vipepeo hasi vinatafsiriwa kama anions. Cations na anions wote wanaweza kutembea hurufani katika suluhisho.

Sura za Uelektrikilisi

Katika bondi za ioni, atomi mmoja anapopoteza viungo vyake vya mwisho na atomi mwingine akijipata viungo. Kama matokeo, atomi mmoja hupata vipepeo chanya na atomi mwingine hupata vipepeo hasi. Kwa sababu ya tofauti ya charge, wanaokupa kwa wenyewe na kukujenga bondi kati yao kinatafsiriwa kama bondi la ioni. Katika bondi la ioni, nguvu inayofanyika kati ya vipepeo ni Coulombic force ambayo inawachana kwa asili ya medium. Asili ya relative permittivity ya maji ni 80 kwenye 20oC. Kwa hivyo, tukiwafunga chemia yoyote yenye bondi la ioni katika maji, nguvu ya bondi kati ya vipepeo hupungua sana na basi zinafana kwa cations na anions wanaotembea hurufani katika suluhisho.

Sasa tutaweza kusubirisha mitoa miwili ya chuma katika suluhisho na tutatumia tofauti ya potential ya umeme kati ya mitoa hayo nje kwa kutumia battery.

Mitoa haya yanayosubiriwa technikali hutajwa kama elektroda. Elektroda iliyohusiana na terminali hasi ya battery hutajwa kama cathode na elektroda iliyohusiana na terminali chanya ya battery hutajwa kama anode. Cations chanya wanayopendekezwa kwa cathode na anions hasi wanayopendekezwa kwa anode. Cathode, cations chanya huwauza electrons kutoka kwa cathode hasi na anode, anions hasi hutoa electrons kwa anode chanya. Kwa kutoa na kushinda electrons kwenye cathode na anode kila kitu, lazima kuweko mzunguko wa electrons katika circuit nje ya electrolytic. Hiyo inamaanisha, current inaendelea kuzunguka kwenye loop isiyofungwa uliowekwa na battery, electrolytic na electrodes. Hii ndiyo msingi mzuri wa principle of electrolysis.

Uelektrikilisi wa Copper Sulfate

Wakati copper sulfate au CuSO4 unavyoongezwa katika maji, hufanikiwa katika maji. Kama CuSO4 ni elektrolaiti, hufanana kwa Cu+ + (cations) na SO4 − − (anions) ions na kutembea hurufani katika suluhisho.

Sasa tutaweza kusubirisha mitoa miwili ya chuma katika suluhisho hilo.

Cu+ + ions (cations) watapendekezwa kwa cathode i.e. elektroda iliyohusiana na terminali hasi ya battery. Wakielekea kwenye cathode, kila Cu+ + ion hutoa electrons kutoka kwa cathode na hupata neutral copper atoms.

Vilevile SO4 − − (anions) ions watapendekezwa kwa anode i.e. elektroda iliyohusiana na terminali chanya ya battery. Kwa hivyo SO4 − − ions wataenda kwenye anode ambapo wataleta electrons miwili na kuwa SO4 radical.

Lakini tangu SO4 radical haipwezi kukaa katika hali isiyonayo electrical, itaangalia anode ya chuma na kutengeneza copper sulfate.

Katika mchakato huu, baada ya kutoa electrons, neutral copper atoms hupandekezwa kwenye cathode. Pia, SO4 hureacts kwenye anode ya chuma na hupata CuSO4 lakini katika maji haiwezi kukaa kama molekuli moja tu bali CuSO4 hufanana kwa Cu+ +, SO4 − − na kutengeneza katika maji. Kwa hivyo inaweza kutathmini, katika uelektrikilisi wa copper sulfate kwa mitoa ya chuma, copper hupandekezwa kwenye cathode na kiwango sawa cha copper kinachopungua kutoka kwenye anode. Ikiwa tunatumia electrode ya carbon badala ya mitoa ya chuma au mitoa mengine ya chuma, mchakato wa uelektrikilisi utakuwa tofauti kidogo. Kweli SO4 haipwezi kukosa carbon na katika hali hii, SO