Elektroliz: Tanım ve Kullanım Alanları (diyagramla açıklanmıştır)

Elektroliz: Tanım ve Kullanım Alanları (diyagramla açıklanmıştır)!

Elektrolitlerden elektriği geçirirken, bunlarda bazı değişiklikler olduğunu fark etmiş olabilirsiniz. Ayrıca metal elektrotlardaki değişikliklerin yanı sıra elektrotlardaki gaz kabarcıklarını da fark etmiş olabilirsiniz.

Bütün bunlar, bir elektrik akımı bir elektrolitten geçtiğinde, kimyasal bir değişikliğin meydana geldiğini göstermektedir. Bu kimyasal değişime elektroliz denir. Elektrolit ve elektrolizde kullanılan elektrotlar bir elektrolitik hücre oluşturur.

Elektrik bir elektrolitten geçtiğinde, elektrolitin pozitif iyonları nötr bir madde haline gelmek için elektron kazandıkları katoda (negatif elektrot) doğru hareket eder. Negatif iyonlar anoda doğru hareket eder (pozitif elektrot) ve nötr hale gelmesi için elektronlardan vazgeçer.

Nötr madde doğal haliyle bir gaz ise, bir elektrotta gelişti. Eğer metal ise katotta biriktirilir. Nötr maddelerin oluşumu ile elektrolit ayrıştırılır. Böylece, elektrolitin elektrik içinden geçerken ayrışmasına elektroliz denildiğini söyleyebiliriz.

Plastik veya cam bir kapta biraz su alın. Bir tutam tuz veya suya sirke gibi birkaç damla asit ekleyin. Bu, çözümün elektrik iletmesini sağlayacaktır. İki hücreyi açın ve karbon çubuklarını elektrot olarak kullanın.

Karbon kolayca reaksiyona girmediğinden, elektrotlar elektroliz sırasında değişime uğramaz. Elektrotları çözeltiye yerleştirin ve 6 voltluk bir aküye bağlayın. Yakında elektrotlarda gaz kabarcıkları göreceksiniz. Katodda gelişen gaz, hidrojendir ve anottaki oksijendir. Katotta daha fazla kabarcık olduğuna dikkat edin.

Bu aktivitede meydana gelen kimyasal değişime, suyun hidrojen ve oksijene ayrıldığı suyun elektrolizi denir. İlk olarak, su hidrojen (H ⁺ ) ve hidroksit (OH ^- ) iyonlarına ayrılır. Bunlar elektrotlarda hidrojen ve oksijen oluşturmak için yük kaybederler.

Genel reaksiyon şu şekilde temsil edilebilir:

Serbest bırakılan hidrojen hacminin, oksijenin iki katı olduğu açıktır. Bu yüzden katotta daha fazla baloncuk görüyorsunuz. Elektrikli kalem yapmak için elektroliz kullanabilirsiniz. Bir miktar potasyum iyodürü (KI) bir nişasta çözeltisinde çözün.

Bu çözeltiye bir parça sert kağıt emdirin ve telin dikenli ucuna yerleştirin. Bu kabloyu bir akünün negatif terminaline bağlayın. Kağıda yazmak için, akünün artı kutbuna bağlı bir tel kullanın.

Solüsyonda, potasyum iyodür potasyum ve iyodür iyonlarından oluşur.

KI → K ⁺ + I ^-

Çözelti içinden elektrik geçtiğinde, iyodür iyonları iyot oluşturmak için yüklerini kaybederler.

2l ^- - 2e ^- → I ₂ (anodda)

Salınan iyot, elektrikli kalemin 'mürekkebi' olarak işlev gören nişasta ile mavi-siyah renkli bir madde üretir.

Elektroliz:

Galvanik kaplama, elektrolizin önemli bir kullanımıdır. Kaplamanın elektriksel işlemine, metalli ucuz bir iletken, elektrokaplama denir. Galvanik koruma veya dekorasyon için yapılır.

Örneğin, araba tamponları korozyona karşı korumak için krom kaplamalıdır. Aynı sebepten dolayı musluklar nikel veya krom kaplıdır. Paslanmayı önlemek için kalay kaplı demir teneke kutular yapmak için kullanılır. Bir 'gümüş' kaşık dekorasyon için elektro kaplamaya bir örnektir.

Çelik bir kaşığı gümüşle elektrolizlemek için elektrolit olarak bir gümüş tuzu çözeltisi alınır. Kaşık ve gümüş çubuk, elektrolite batırılır ve sırasıyla bir akünün negatif ve pozitif uçlarına bağlanır. Pozitif yüklü gümüş iyonları negatif elektroda (kaşık) hareket eder ve üzerinde gümüş birikintisi oluşturur.

Elektrolit olarak bakır sülfat kullanarak beş Rupisi jeton veya bakır ile karbon çubuk elektrolizlebilirsiniz. Beş rupi jetonuna metal bir klips takın ve onu pilin negatif terminaline bağlayın. Akünün artı kutbunu kalın bir bakır kabloya bağlayın. Madeni para ve bakır teli bakır sülfat çözeltisine yerleştirin. Yakında madeni para bakırla kaplanacak.

Bir bakır sülfat çözeltisi, bakır ve sülfat iyonlarından oluşur.

CuSO ₄ → Cu ²⁺ + SO ₄ ^2-

Çözelti içinden elektrik geçtiğinde, pozitif yüklü bakır iyonları katoda (akünün negatif terminaline bağlı jeton) hareket eder. Orada bakır iyonları elektron kazanır ve bakır metal olarak biriktirilir.

Cu ²⁺ + 2e ^- → Cu

Sülfat iyonları çözelti içinde kalır. Bakır anodunda, bakır iki elektrondan vazgeçerek çözüme girer. Böylece çözümün gücü değişmeden kalır.

Cu → Cu ²⁺ + 2e ^-

Elektroliz kullanımları:

1. Elektroliz, metallerin cevherlerinden çıkarılmasında kullanılır. Örneğin, bir erimiş sodyum klorür içinden bir akım geçirildiğinde, katodda sodyum biriktirilir ve anotta klor gazı gazı artar. Elektrolizle alüminyum ve potasyum da çıkarılır.

2. Bakır ve çinko gibi bazı metalleri inceltmek için kullanılır.

3. Elektroliz, klor üretimi için kullanılır. Denizaltılarda, suyun elektrolizi ile üretilen oksijen solunum için kullanılır.

4. Elektroliz, her gün kullandığımız birçok şeyi elektrolize etmek için kullanılır.