Elektroliz

NaCl«Na⁺+Cl^- katod(-) Na⁺+e®Na^o 2 qaytarilish

Anod(+) 2C1^--2e ®Cl₂^o 1 oksidlanish

Elektrolizning umumiy tenglamasi: 2NaCl= 2Na^o+Cl₂^o.

Agar elektroliz jarayonida ishqorlar suyuqlanmasi ishtorok etsa:

KOH « K⁺ +OH^- Katod(-) K⁺ +e®K^o 4

Anod(+) 4OH^--4e®O₂+2H₂O 1

Elektrolizning umumiy tenglamasi: 4 KOH= 4K^o+O₂^o+2H₂O.

Suuyuqlanmalar elektrolizi natijasida juda faol bo’lgan mettallarni va metallmaslarni olish mumkin bo’ladi. Suyuqlanmalar elektrolizida ishqoriy va ishqoriy er metallari, alyuminiy, ftor, xlor olinadi.Bu moddalarning birikmalari faqat yuqori haroratdagina elektrolizga uchraydi.

2NaF=2 Na⁰+F₂^o 2KI=2K^o+I₂ 2 NaBr=2Na^o+Br₂

2NaH=2 Na^o+H₂ Na₂S=2Na^o+S^o 2Al₂O₃=4Al^o+3O₂

4NaOH=4Na^o+O₂^o+2H₂O 2 Ca(OH)₂=2Ca^o+O₂+2H₂O

Eritmalar elektrolizi. Tuzlarning, kislota va asoslarning suvdagi eritmalari elektrolizida suv molekulalari ham ishtirok etganligi uchun bu jarayon ancha murakkabroq bo’ladi. Agar elektrolizda inert elektrodlar(ko’mir, grafit va platina ) ishlatilsa katodda boradigan jarayonlar uchun quyidagi qoidalarga amal qilinadi:

Agar eritmada metallarning kuchlanishlar qatorida litiydan alyuminiygacha bo’lgan metallarning kationlari turgan bo’lsa katodda metall ionlari o’rniga suvdagi vodorod ionlari qaytariladi:

Katod(-) 2H₂O  H₂+2OH^- yozilishi mumkin.

Agar eritmada metallarning kuchlanishlar qatorida alyuminiy va vodorod orasida joylashgan metallarning kationlari bor bo’lsa, u holda bir paytni o’zida ham metall ham vodorod katoinlarining qaytarilishi kuzatiladi:

Katod(-) Zn²⁺+2H₂O+4e Zn^o+H₂+2OH^-

Agar eritmada metallarning kuchlanishlar qatorida vodoroddan keyin turgan metallar kationlari (Cu, Ag, Hg, Au, Pt) bo’lsa, eritmada faqat shu metall kationlarining o’zi qaytariladi.

Eritmalar elektrolizi anodning qanday moddadan tayyorlanganligiga bog’liq. Agar anod inert hisoblansa, u erimaydi. Bunday elektrod sifatida ko’mir, grafit,platina olinishi mumkin. Anoddagi jarayonlar anionlari kislorodsiz kislotalardan iborat bo’lgan anionlar uchun shu ionlarning oksidlanishi hisobiga amalga oshadi. Bunday ionlar qatoriga Cl^-, Br^-, I^-, S^2-(ftor anionidan tashqari) ionlari kiradi:

Anod(+) 2I^- -2e  I₂ 2Cl-  Cl₂

2Br^- -2e Br₂ S^2-  S^o

Agar eritmadagi anionlar kislorodli kislotalardan ibotat bo’lsa (SO₄^2-, NO₃^-, ClO₄^-, MnO₄^2-, CO₃^2-, Cr₂O₇^2-, CrO₄^2- va boshqalar) bo holda suvdagi giroksid ionlari yoki suv molekulalari oksidlanadi:

Anod(-) 2H₂O-4e 4e®O₂+ 4H⁺

Eritmada ftor anionlari bor bo’lganda ham, ularning o’rniga suv molekulalarining oksidlanishi kuzatiladi va shuning uchun ham suvdagi eritmalardan erkin ftor ajratib olib bo’lmaydi.

Elektroliz jarayonida eriydigan elektrod ishlatilgan bo’lsa, bunday elektrodlar qatoriga mis, kumush,rux, kadmiy, nikel,xrom olinganida , ana shu anod sifatida olingan metallarning oksidlanishi ya’ni anod metallining erishi kuzatiladi:

Anod(+) Zn^o -2e  Zn²⁺

Eritmalarda elektroliz jarayoniga misollar ko’ramiz. Masalan, osh tuzining suvdagi eritmasini olaylik. Osh tuzining eritmasi elektroliz qilinsa katodda vodorod gazi, anodda xlor gazi ajralib chiqadi, eritmada esa natriy gidroksid qoladi.

NaCl«Na⁺+Cl^- Katod(-) 2H₂O+2e®H₂^o+2OH^- 1 qaytarilish

H₂O«H⁺+OH^- Anod (+) 2Cl^--2e®Cl₂⁰ 1 oksidlanish

Elektrolizning umumiy tenglamasi: 2NaCl+2H₂O=H₂+Cl₂+2NaOH

Agar FeCl₂ ning suvdagi eritmasi elektrolizi olinsa:

FeCl₂«Fe²⁺+2Cl^- Katod(-) Fe²⁺+2e®Fe^o qaytarilish

H₂O«H⁺+OH^- 2H₂O -4e®O₂ +4H⁺ qaytarilish

Anod(+) 2Cl^--2e®Cl₂⁰ oksidlanish

2FeCl₂+2H₂O=Fe^o+H₂^o+2Cl₂^o+Fe(OH)₂

Agar elektroliz mis(II) xlorodning suvdagi eritmasida amalga oshirilsa, eritma elektrolizi xuddi suyuqlanmaga o’xshab ketadi va ham Cu va ham Cl₂ ajraladi:

CuCl₂«Cu²⁺+2Cl^- Katod(-) Cu²⁺+2e®Cu^o qaytarilish

H₂O«H⁺+OH^- Anod(+) 2Cl^--2e®Cl₂^o oksidlanish

CuCl₂=Cu^o+Cl₂^o

Na₂SO₄, KNO₃, Ca(NO₃)₂ ,H₂SO₄, KOH, NaOH kabi moddalarning suvdagi eritmalari elektroliz qilinsa faqat suv parchalanib, vodorod va kislorod gaz holda ajralib chiqadi. Bu moddalarning o’zi esa eritmada saqlanib qoladi, ular eritmaning elektr o’tkazuvchanligini oshirib elektroliz jarayonini tezlashtiradi va eritmaning konsentratsiyasi ortishi kuzatiladi.

Rux sulfat eritmasining elektrolizi tenglamasi:

Katod(-) Zn²⁺+2H₂O+4e H₂+Zn^o+2OH^-

Anod(+) 2H₂O -4e  O₂+4H⁺

ZnSO₄+2H₂O= H₂+Zn+O₂+H₂SO₄

Mis(II) sulfat eritmasining elektrolizi:

Katod(-) Cu²⁺+2e Cu^o

Anod(+) 2H₂O -4e O₂+4H⁺

2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂+2H₂SO₄