Fargona davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti kimoyo yunalishi

v|%/ 7.2. Elektroliz. Elektrolizdan foydalanish
Elektrolitlarning eritmalari va suyuqlanmalarida har xil ishorali ionlar (kationlar va anionlar) bo'ladi, ular suyuqlikning barcha zarrachalari kabi tartibsiz harakatda bo'ladi. Agar elektrolitning
shunday eritmasi yoki suyuqlanmasiga, masalan, natriy xloridning suyuqlanmasiga (NaCl 801°C da suyuqlanadi) inert (ko'mir) elektrodlar botirilsa va o'zgarmas elektr toki o'tkazilsa, u holda ionlar elektrodlarga: Na⁺ kationlari —- katodga, СГ anionlari — anodga tomon harakatlanadi. Na⁺ ionlari katodga yetgandan keyin undan elektronlar oladi va qaytariladi:
Na⁺ + e = Na
xlorid ionlari СГ esa elektronlarni anodga berib oksidlanadi:
2Cl---2e =C1₂
Natijada katodda natriy metali, anodda esa xlor ajralib chiqadi.
Agar endi bu ikki elektrod reaksiyalarini hadlab qo'shsak (oldindan birinchisini 2 ga ko'paytirib), u holda natriy xlorid elektrolizining umumiy tenglamasini olamiz:
Na⁺+e = Na 2
2СГ-2е = С1₂ 1
2Na^2Cl-^^l^U2Na + Cl₂ yoki
2NaCl _*!*!Ј!!Ј_» ₂Na + C1₂
Bu reaksiya oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi hisoblanadi: anodda oksidlanish jarayoni, katodda qaytarilish jarayoni sodir bo'ladi.
Eiektrolitning suyuqlanmasi yoki eritmasi orqali elektr toki o'tganida elektrodlarda sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni elektroliz deyiladi.
Elektrolizda katod kationlarga elektronlar beradi, anod esa anionlardan elektronlar biriktirib oladi.
Elektrolizni o'tkazish uchun elektrodlar elektrolitning suyuqlan­masi yoki eritmasiga botiriladi va ular o'zgarmas tok manbayiga ulanadi. Elektroliz o'tkaziladigan asbob elektrolizyor yoki elektrolitik vanna deyiladi.
Elektrolitlar suyuqlanmalari bilan suvli eritmalarni elektrolizini bir-biridan farqlash lozim.
Suvli eritmalar elektrolizi. Suvli eritmalar elektrolizida elektro­litning ionlaridan tashqari reaksiyalarda vodorod ionlari yoki gidroksidionlar ham ishtirok etishi mumkin. Bu ionlar suvning dissotsilanishi natijasida hosil bo'ladi. Hosil bo'layotgan ionlar tegishli elektrodlarga tomon harakatlanadi. Katodga elektrolitning kationlari bilan vodorod H⁺, anodga elektrolitning anionlari bilan .gidroksid ionlari OH~ tortilaveradi.
Misol tariqasida natriy xloridning suvdagi konsentrlangan eritmasining elektrolizini (ko'mir elektrodlar) ko'rib chiqamiz. Bu holda eritmada gidratlangan Na^r va СГ ionlari mavjud. Lekin elektrodlarda sodir bo'ladigan reaksiyalar tuz suyuqlanmasida boradigan reaksiyalardan katta farq qiladi. Masalan, katodda natriy ionlarining o'rniga suv molekulalari qaytariladi:
2H₂O + 2e = H₂+2OH-
anodda esa xlorid-ionlar oksidlanadi:
2Cl--2e = Cl₂
Natijada katodda vodorod, anodda xlor ajralib chiqadi, eritmada esa (katod yaqinida) NaOH to'planadi (OH~ ionlarining manfiy zaryadini Na⁺ ionlarining musbat zaryadi qoplaydi). NaCl suvdagi eritmasi elektrolizning umumiy tenglamasi ionli ko'rinishda quyidagicha bo'ladi.