کپپر سلےیٹ الیکٹرولائٹ کے الیکٹرولisis کا مبدأ

التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي هو عملية كيميائية كهربائية تمر فيها التيار من كهرباء إلى أخرى في محلول متأين وهو المحلول الكهربائي. في هذه العملية، يأتي الأيونات الموجبة أو الكاتيونات إلى الكهرباء السالبة أو الكاثود بينما يأتي الأيونات السالبة أو الأنيونات إلى الكهرباء الموجبة أو الأنود.

قبل فهم مبدأ التحليل الكهربائي، يجب أن نعرف ما هو المحلول الكهربائي أو تعريف المحلول الكهربائي

تعريف المحلول الكهربائي

المحلول الكهربائي هو مادة كيميائية تكون ذراتها ملتصقة بقوة بواسطة روابط أيونية ولكن عندما نذيبه في الماء، تنقسم جزيئاته إلى أيونات موجبة وأيونات سالبة. الأيونات المشحونة إيجابيا تسمى الكاتيونات بينما الأيونات المشحونة سالبا تسمى الأنيونات. يتحرك كل من الكاتيونات والأنيونات بحرية في المحلول.

مبدأ التحليل الكهربائي

في الروابط الأيونية، يفقد ذرة واحدة إلكتروناتها الطرفية وتحصل ذرة أخرى على الإلكترونات. نتيجة لذلك، تصبح الذرة الأولى أيوناً موجبا والذرة الثانية أيوناً سالبا. بسبب الشحنة المتعاكسة، تتجاذب الذرتان وتتكون بينهما رابطة تسمى الرابطة الأيونية. في الرابطة الأيونية، القوة المؤثرة بين الأيونات هي قوة كولوم وهي عكسية النسبة لثابت تصريف الوسط. ثابت التصريف النسبي للماء هو 80 عند 20°C. لذا، عندما يتم إذابة أي مادة كيميائية مرتبطة أيونيا في الماء، تصبح قوة الرابطة بين الأيونات أضعف بكثير وبالتالي تنقسم جزيئاتها إلى كاتيونات وأنيونات تتحرك بحرية في المحلول.

الآن سنغمس قضيبين معدنيين في المحلول وسنطبق فرق الجهد الكهربائي بين القضيبين خارجياً بواسطة بطارية.

ان غیر مکمل طور پر ملے ہوئے راڈز کو فنی طور پر الیکٹروڈ کہا جاتا ہے۔ بیٹری کے منفی سمت کے ساتھ جڑا الیکٹروڈ کیتھوڈ کہلاتا ہے اور بیٹری کے مثبت سمت کے ساتھ جڑا الیکٹروڈ آنود کہلاتا ہے۔ آزادانہ طور پر حرکت کرنے والے مثبت باردار کیٹائنز کیتھوڈ کے ذریعے کشیدہ ہوتے ہیں اور منفی باردار انائنز آنود کے ذریعے کشیدہ ہوتے ہیں۔ کیتھوڈ میں، مثبت کیٹائنز منفی کیتھوڈ سے الیکٹران لیتے ہیں اور آنود میں، منفی انائنز مثبت آنود کو الیکٹران دیتے ہیں۔ کیتھوڈ اور آنود میں الیکٹران کو لینے اور دینے کے لئے مسلسل الیکٹرون کی ترسیل کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ مطلب ہے، الیکٹرک کارنٹ بیٹری، الیکٹرولٹک اور الیکٹروڈس کے ذریعے بنائے گئے بند لوپ کے گرد مسلسل چلتا رہتا ہے۔ یہ کھاریابی کا سب سے بنیادی اصول ہے۔

کپر سلفیٹ کی کھاریابی

جب کپر سلفیٹ یا CuSO4 کو پانی میں شامل کیا جاتا ہے تو یہ پانی میں حل ہوجاتا ہے۔ کیونکہ CuSO4 ایک الیکٹرولائٹ ہے، یہ Cu+ + (کیٹائنز) اور SO4 − − (انائنز) آئنز میں تقسیم ہوتا ہے اور حل میں آزادانہ طور پر چلتے ہیں۔

اب ہم اس حل میں دو کپر الیکٹروڈ ڈبوں گے۔

Cu+ + آئنز (کیٹائنز) کیتھوڈ کی طرف کشیدہ ہوں گے یعنی بیٹری کے منفی سمت سے جڑا الیکٹروڈ۔ کیتھوڈ پر پہنچ کر ہر Cu+ + آئن نے اس سے الیکٹران لے لیے ہوں گے اور ختم کپر اتم ہو جائیں گے۔

اس کے مطابق SO4 − − (اینائون) آئینوں کو اینڈ کی طرف کشیدا جائے گا یعنی بیٹری کے مثبت ترمینہ سے منسلک الیکٹروڈ۔ لہذا SO4 − − آئینے اینڈ کی طرف حرکت کریں گے جہاں وہ دو الیکٹران دے دیں گے اور SO4 ریڈیکل بن جائیں گے۔

لیکن کیونکہ SO4 ریڈیکل الیکٹریکل نیوٹرل حالت میں موجود نہیں رہ سکتے، یہ کپر اینڈ پر حملہ کریں گے اور کپر سلفیٹ بنائیں گے۔

اس عمل میں، الیکٹرون لینے کے بعد نیوٹرل کپر اٹم کیتھوڈ پر جمع ہوتے ہیں۔ اسی وقت SO4 کپر اینڈ کے ساتھ ریاکشن کرتا ہے اور CuSO4 بناتا ہے لیکن پانی میں یہ انفرادی مولکول کی شکل میں موجود نہیں رہ سکتا بلکہ CuSO4 Cu+ +, SO4 − − میں تقسیم ہو جاتا ہے اور پانی میں حل ہو جاتا ہے۔ لہذا یہ نتیجہ نکالا جا سکتا ہے کہ، کپر سلفیٹ کی الیکٹرولیسس کے دوران کپر الیکٹروڈ کے ساتھ، کپر کیتھوڈ پر جمع ہوتا ہے اور اینڈ سے وہی مقدار کپر کم ہوتا ہے۔ اگر کپر سلفیٹ کی الیکٹرولیسس کے دوران ہم کپر کے بجائے کاربن الیکٹروڈ استعمال کرتے ہیں تو الیکٹرولیسس کی ریاکشن کچھ مختلف ہوں گی۔ حقیقتاً SO4 کاربن کے ساتھ ریاکشن نہیں کرتا اور اس صورت میں SO4 محلول کے پانی کے ساتھ ریاکشن کرتا ہے اور سلفرک ایسڈ بناتا ہے اور آکسیجن کو آزاد کرتا ہے۔

بالا مذکر کی پروسیس کو الیکٹرو لائسس کہا جاتا ہے۔

بیان: اصل کو تحفظ دیں، اچھے مضامین کو شیئر کرنے کا قابل ہے، اگر کوئی ناقصی ہو تو حذف کرنے کے لئے رابطہ کریں۔