|
2-amaliy mashgulot. Elektroliz jarayonini oʻrganish
|
| Sana | 17.02.2024 | | Hajmi | 444,34 Kb. | | #158005 |
Bog'liq 2-amaliy m-t VE
2-amaliy mashgulot. Elektroliz jarayonini oʻrganish.
Elektroliz jarayoni
Elektr toki manbayi yordamida olib boriladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylanishini amalga oshirib beradi. Bunday jarayonni elektroliz deb ataladi.
Elektrolitlar eritmasiga elektrodlar tushirib, ularni doimiy elektr toki manbayi bilan ulanganda musbat zaryadlangan ionlar (kationlar) katod (manfiy zaryadli elektrod) tomon, manfiy zaryadga ega bo‘lgan ionlar esa anod (musbat zaryadli elektrod) tomon siljishi yuzaga keladi. Katod yuzasida kationlar o‘ziga elektronlarni qabul qilib qaytariladi, anionlar esa anod yuzasi bilan to‘qnashib o‘zlarining elektronlarini beradi, ya’ni anionlar oksidlanadi.(1-rasm)
Masalan, CuCl2 ning suvdagi eritmasida Cu2+ va Cl– ionlari katod va anod tomon yo‘llanadi:
CuCl2 ⇄ Cu2+ + 2Cl–
( – ) Katod ← Cu2+ + 2Cl– → Anod (+)
Elektrodlardagi jarayonlar
Cu2+ + 2ē → Cu° va 2C1– — 2ē → Cl2
Mis ionlari katoddan elektron biriktirib oladi va erkin metall holigacha qaytariladi, xlor ionlari elektronlarini beradi, atomlar xlorgacha oksidlanadi va ikkita xlor atomi birikib gaz holdagi molekulaga aylanadi. Elektroliz jarayonining mohiyati ham shunda — katodda qaytarilish, anodda esa oksidlanish jarayoni amalga oshadi.
Elektroliz hodisasi
(1-rasm)
Elektroliz sxemasi.
Sanoatda elektroliz jarayonidan foydalamb marganes kobalt, rux, kadmiy va boshqa metallarni, kaliy gidroksid, xlor, kislorod, vodorod va boshqa ko‘pgina mahsulotlar olinadi.
Tuzlarni hosil qiluvchi kislota va ishqorlar xossalariga qarab ularning elektroliz jarayonida turli holatlar bo’lishi mumkin.
Bunday tuzlar tarkibidagi metall ionining oksidlanish-qaytarilish standart potensiali noldan katta bo‘lganda katodda faqat tuz hosil qiluvchi asos kationi (Cu—Au) qaytariladi.
2. Neytral eritma elektroliz qilinganda metallning standart elektrod potensiali —0,41 В dan musbat qiymatga ega bo‘lsa, katodda shunday metall qaytariladi.
3. Agar metallning standart elektrod potensiali magniynikidan musbatroq qiymatga ega bo’lsa, katodda bir vaqtning o ‘zida metall va vodorod hosil bo‘ladi.
Elektroliz qilinayotgan tuz konsentratsiyasi, jarayonni olib borishdagi tok zichligi (tok kuchining elektrod sathiga nisbati), temperatura va boshqa sharoitlarning o‘zgarishi — elektroliz mahsuloti — gaz va metallning miqdorlariga ta’sir qiladi. Bunday hollarda miqdoriy hisoblarni bajarish natijalari aniq bo‘lmaydi.
Katod va anod
Katodda vodorodning hosil bo‘lishi kislotali sharoitda to‘g‘ridan-to‘g‘ri H+ ionlarining qaytarilishi natijasi bo‘ladi. Neytral yoki ishqoriy sharoitda esa bu jarayonda suv molekulasining elektrkimyoviy qaytarilishi yuz beradi:
H2O + 2 ē → H2+ 2HO –
Anod jarayonida bo’ladigan reaksiyalar ko‘p holatlar bilan bog‘liq. Agar anod sifatida qiyin oksidlanadigan metall, grafit, platina va oltin bo‘lsa (ularni inert anodlar deb ataladi), uning kimyoviy jihatdan o ‘zgarishi kuzatilmaydi.
|
| |
