“Elektroliz” mavzusida o’tilayotgan ochiq darsimizga xush kelibsiz!

Mavzu: Elektroliz. Elektrolizning mohiyati.

• Elektroliz.
• Suyuqlanma elektrolizi
• Eritma elektrolizi
• Katodda boradigan jarayonlar
• Anodda boradigan jarayonlar
• Elektrolizdan amalda foydalanish

Elektrolizning mohiyati:

Katodda:Na⁺+e⁻=Na°- qayarilish

Anodda:2Cl⁻- e⁻= Cl₂-oksidlanish

2Na⁺+ 2Cl⁻=2Na+Cl₂ yoki 2NaCl=2Na+Cl₂

Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali elektr toki o’tganda

elektrodlarda sodir bo’ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni

elektroliz deb ataladi.

Elektrolizning turlari

• Suyuqlanma elektrolizi:

Suyuqlanmada boraligan

elsktroliz natijasida anodlda

shu modda tarkibiga kirgan

anion oksidlanadi, katodda

esa shu modda tarkibidagi

kation qaytariladi. Masalan,

NaCl tuzi suyuqlanmasi

elektrolizida:

Na+ ioni katodda qaytariladi

Cl¯ ioni anodda oksidlanadi

• Eritmaning elektrolizi: Eritma elektrolizi oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida elektrolit molekulalari bilan birgalikda suv (erituvchi) molekulalari ham ishtirok etadi.

Eritmada boradigan elsktroliz sxemasini tuzayotganda quyidagi qoidalarni bilish zarur:

• Katod jarayonlari:
• Agar eritmada oksidlanish potentsiali vodorodning oksidlanish potentsialidan kichik bo’lgan kationlar (aktivlik qatorida Li dan A1+ gacha) bo’lsa, katodda avval, ular o’rniga suv molekulalari qaytarilib: metall ionlari eritmada o’zgarmasdan qoladi.
• Agar eritmada standart oksidlanish potensiali vodorodnikidan kichik, lekin A1 nikidan katta bo’lgan kationlar (A1+3 dan PЬ+2 gacha) bo’lsa, u holda katolda bir vaqtning o’zida ham vodorod ionlari, xam metall kationlari qaytariladi.
• Agar eritmada standart oksidlanish potentsiali vodorodnikidan yuqori bo’lgan kation bo’lsa, katodda avval shu kation qaytariladi (aktivlik qatorida bu kationlar H+ — dan keyin turadi.

Anod jarayonlari uchun:

• Anod jarayonlari uchun:
• Agar eritmada kislorodsiz kislotalarning anionlari; Cl- , Br- J-, lar bilan birga H2O — molekulalari mavjud bo’lsa, anoda avval kislorodsiz kislota anionlari oksndlanadi.
• Agar eritmada kislorodli kislota anionlari: SO42-, SO32-, PO43-, NO3- bo’lsa, bu anionlarning oksidlanish potensiallari suv molekulasining oksidlanish potensialidan katta bo’lgani uchun anodda avval (dastlab) H2O molekulalari oksidlanadi.

Katod Anod

• Li-Al ----- H2
• Al-Pb---- Me va H2
• Cu-Au--- Me

• Cl- , Br- J-, --- Cl2, Br2, J2
• SO42-, SO32-,

PO43-, NO3- ---- O2

Elektrodlar ikki xil bo'ladi:

• 1) Erimaydigan - ularga grafit, platina, oltin kiradi (erimaydigan elektrodlar ximiyaviy prosessda ishtirok etmaydi, ular faqat elektron utkazgich vazifasini utaydi.);

• 2) Eriydigan elektrodlar jumlasiga yuqorida ko‘rsatilgan metallardan boshqa xamma metall elektrodlar kiradi. Bu elektrodlar elektrolizda anod sifatida qo‘llanilganida eritmaga o‘z ionlarini berib, erib ketadi.

Eruvchan anod elektroddan foydalanib, toza metallar olinadi. Bunda elektroliz prosessi tozalanayotgan metall to'zining eritmasida olib borilishi kerak. Sanoatda tuzlarning eritmalarini elektroliz qilib, Cu, Zn, Cd, Ni, So, Mn va boshqa metallar olinadi. Bu metod yordamida bir metall boshqa metall bilan koplanadi. Bu metod galvanostegiya deyiladi

• Eruvchan anod elektroddan foydalanib, toza metallar olinadi. Bunda elektroliz prosessi tozalanayotgan metall to'zining eritmasida olib borilishi kerak. Sanoatda tuzlarning eritmalarini elektroliz qilib, Cu, Zn, Cd, Ni, So, Mn va boshqa metallar olinadi. Bu metod yordamida bir metall boshqa metall bilan koplanadi. Bu metod galvanostegiya deyiladi

Elektrolizning ahamiyati

• Elektrolizdan foydalanib, ko’pchilik metallar (Na, K, Ca, A1, Ag, Cu, Au, Ni) olinadi. Boshqa usullar bilan olingan metallar yuqori tozalikda (99,99%) olish uchun elektroliz usuli bilan elektrorafinatsiya qilinadi. Bu asosan "eruvchan anod" usuli bilan amalga oshiriladi.
• Cho’yan, po’lat va boshqa qotishma xamda metallarning sirti korroziyaga chidamli metallar bilan qoplanadi, Masalan: nikel, kumush va oltin bilan qoplanadi. Bu jarayonlar galvanostegiya va galvanoplastika deb ataladi.
• Turli qiyin yasaladigan detallar, siluetlar, nishonlarning qoliplari ganch, plastmassa, grafitlardan yasalib, ularga manfiy zaryadli tok berib (katod) elektrolit suyuqlanmasi eritmasiga tushirib qo’yiladi. Malum vaqtdan so’ng qolip sirtiga metall ajralib chiqishi tufayli ayni shakldagi detal olinadi.
• Elektroliz usuli bilan C12, O2, H2 kabi metallmaslar xam olinadi, kimyo sanoatining bu moddalarga bo’lgan ehtiyojining ma’lum qismi shu usul bilan ta’minlanadi.