|
Elektroliz da’wiri. Elektrolit eritbesi yaki suyiqlanbasi arqali o'zgermeytug’in elektr toki o'tkerilgende elektrodlarda boaratug’in oksidleniw-qaytariliw reaksiyalari elektroliz deb ataladi. Elektroliz da’wiri arnawli qurilmalar – elektrolizerlar yaki elektrolitik vannalarda alip bariladi.
Eger elektrolitning suwdaǵı eritpesine ózgermeytuǵın tok dáregine jalǵanǵan elektrod túsirilse, eritpede tártipsiz háreketde bolǵan ionlar bir tárepke yo'naladi: kationlar katodga, anionlar bolsa anodga tárep yo'naladi. Elektr tokı dáreginiń islewi nátiyjesinde elektronlar anoddan katodga uzatıladı, usınıń sebepinen anodda elektronlar jetiwmay qaladı, katodda bolsa kóbeyip ketedi. Elektronlar katoddan oń zaryadlanǵan ionlarǵa ótedi hám olardı neytral atomlarga aylantırıladı. Keri zaryadlanǵan ionlar anodga kelip oǵan óz elektronların beredi hám ózi zaryadsızlanadi. Sonday etip, elektrolizning mánisi sonda, katodda qaytarılıw anodda bolsa oksidleniw procesi baradı.
Mısalı, suyıqlantirilgan NaCl dıń elektrolizi procesin kórip shıǵamız.
Eger NaCl suyıqlanmasi arqalı elektr tokı ótkerilse, suyıqlanmadagi Na hám Cl- ionları tiyisli elektrodlar tárep yo'naladi hám olarda tómendegi processler júz boladı :
Suyıqlantirilgan NaCl dıń elektrolizi ulıwma tárzde tómendegi teńleme menen ańlatpalanadı.
^ Suyıqlantirilgan elektrolitlarning elektrolizi menen elektrolit eritpeleriniń elektrolizi bir-birinen parıq etedi.
Duzlardıń suwdaǵı eritpeleriniń elektrolizida eritpede duz ionlarınan tısqarı suwdiń dissosilanishidan payda bolǵan H hám OH- ionlarınıń payda bolıwı da esapqa alınadı. Katod átirapında elektrolit hám vodorod kationlari hám de anod átirapına elektrolit hám gidroksid ionları toplandı. Katod hám anodda baratuǵın oksidleniw-qaytarılıw procesi ionlardıń oksidleniw-qaytarılıw potensialları ma`nisine baylanıslı.
^ vodorod elektroddıń potensialı Eo0 ge teńligin hám lg[H]-pH ekenligin esapqa alsaq, Eo-0, 059*pH boladı.
Duzlardıń neytral eritpeleri ushın pH7 ge teńligi ushın,
Eo-0, 059*7-0, 41 v boladı.
Eger elektrolit kationini payda etiwshi metalldıń elektrod potensialı - 0, 41 v den úlken bolsa, katodda metall emes, bálki vodorod ajraladi`. Eger metalldıń elektrod potensialı - 0, 41 v ga jaqın bolsa, katodda metall da, vodorod da birgelikte qaytarıladı.
Kislotalı eritpelerden vodorodtı ajralıp shıǵıwı vodorod ionlarınıń zaryadsızlanishi esabına baradı. Neytral hám sıltıiy eritpelerde suw molekulaları qaytarıladı :
Mısalı : NaCl suwdaǵı eritpesin elektroliz etilgende, suw molekulaları elektrolizga dús keliwi esabına katodda Na ornına N2 qaytarıladı. Ulıwma tárzde tómendegishe:
Elektroliz procesi anod materialına qaray, inert anod menen bolatuǵın elektroliz hám aktiv anod menen bolatuǵın elektrolizga bólinedi. Oksidlanmaydigan materialdan (grafit, platina) jasalǵan anod inert anod, oksidlenetuǵın materialdan jasalǵan anod aktiv anod dep júritiledi.
Duzlar eritpeleriniń elektrolizini mısallar tiykarında kurib shıǵamız.
1) KNO3 duzı eritpesiniń inert anod qatnasıwındaǵı elektrolizi:
KNO3 K+ + NO3-
K+/K ushın Eo = -2, 93 v bolıp, K+ kationlari katodda qaytarılmaydı,
NO3- anionlari suwlı eritpelerde oksidlanmaydi. Katodda hám anodda suw molekulası qaytarıladı hám oksidlenedi:
Katodda (-): 2 H2 O + 2 e- = 2 OH- + H2;
Anodda (+): 2 H2 O - 4 e- = 4 H+ + O2.
CuCl2 eritpesiniń inert anod qatnasıwındaǵı elektrolizi.
CuCl2 Cu2+ + 2 Cl-
Misning standart elektrod potensialı Eo = 0, 34 v bolǵanlıǵı ushın katodda tek mıs ionları qaytarıladı, anodda bolsa xlorid ionları oksidlenedi:
Katodda (-): Cu2+ + 2 e- = Cu;
Anodda (+): 2 Cl-- 2 e- = Cl2
elektroliz
CuCl2 ----------> Cu + Cl2
2) Duz eritpeleriniń aktiv anod kullanilgandagi elektrolizi.
Bunday elektroliz processinde anod materialı eriydi. Mısalı, kadmiy sulfat eritpesiniń elektrolizini mısal etiw múmkin:
CdSO4 Cd2+ + SO42-
Katodda (-): Cd2+ + 2 e- = Cd
Anodda (+): Cd - 2 e- = Cd2+
Elektroliz nızamları. ^ Elektroliz waqtındaǵı anodda baratuǵın oksidleniw processinde anod materialı eki gruppaǵa : erimeytuǵın hám eriytuǵın anodlarga bólinedi.
Oksidlanmaydigan materialdan (grafit, platina) jasalǵan anod erimeytuǵın (inert) anod, oksidlenetuǵın materialdan jasalǵan anod eriytuǵın (aktiv) anod dep ataladı.
Elektr energiyasınıń tásirinde payda bolatuǵın ximiyalıq processler unumi menen elektr tokı ortasında muǵdarlıq baylanısıw bar ekenin daslep 1836 jılda ingliz alımı M. Faradey anıqladi. Faradey pánge elektrod, anod, katod, anion, kation, elektrolit, elektroliz túsiniklerin kirgizdi. Faradey óz tájiriybelerin orınlawda bir neshe galvanik elementti izbe-iz ulab, batareya payda etdi; elektroliz qılıwda áne sol batareyadan elektr dáregi retinde paydalandı. Ol óziniń ilimiy baqlawları tiykarında tómendegi elektroliz nızamların jańalıq ashtı :
Do'stlaringiz bilan baham: |
