| Suyun elektrolizi
Saf su elektrik akımını çok az iletir. Suda iyonlarına ayrışabilen bir katı çözündüğünde çözelti elektrik akımını iletir. İki deney tüpüne su doldurup içi su dolu bir kaba tüpler boşalmayacak şekilde daldırılır. Bu iki tüp çelik veya platin elektrotlarla doğru akım kaynağına bağlandığında pozitif kutupta oksijen, negatif kutupta ise hidrojen gazı toplanır ancak bu olay çok yavaş cereyan eder.
Faraday yasası
Devreden belirli miktarda elektrik akımı geçirildiğinde elektrotlarda toplanan maddelerin ağırlıkları , maddelerin eşdeğer ağırlıkları ile orantılıdır. Avagadro sayısı kadar elektronu sağlayan elektrik miktarına 1 faraday denir. Bir faradaylık elektrik 96487 klomb'a eşittir.
1 amper = 1 coulomb/ saniye
Katotta tüketilen elektronların kaynağı anottan verilen elektronlardır. Sodyum klorür elektrolizinde bu kaynak klor iyonlarıdır.
Galvanik piller
Elektrik akımını kullanarak kimyasal olaylar gerçekleştirildiği gibi, kimyasal olaylar yardımıyla da elektrik akımı üretmek mümkündür. Bu tür devrelere galvanik veya volta piller denir.(Şekil 14.2)
İçinde bakır sülfat çözeltisi bulunan bir kaba çinko çubuk daldırıldığında bir süre sonra kırmızı renkte metalik bakırın açığa çıktığı görülür.
Zn(k) + Cu+2 = Zn+2 +Cu(k)
Çinko metali iki elektron vererek yükseltgenmiş, bakır iki elektron alarak indirgenmiş ve olay kendiliğinden cereyan etmiştir.
Zn(k) = Zn2+ +2e-
Cu+2+2e- = Cu(k)
Bu iki olay ayrı ayrı iki kapta gerçekleştirilir ve elektron akımı bir tel yardımıyla yapılırsa galvanik pil elde edilmiş olur.
Bir kapalı kabı ortadan gözenekli bir diyaframla veya yarı geçirgen bir zarla ikiye ayıralım hücrenin sol kısmına çinko metali ve çinko sülfat çözeltisi, sağ kısmına ise bakır sülfat çözeltisi ve bakır elektrot daldıralım. Bu düzeneğe galvanik pil denir. Pili oluşturan sağ ve sol kısımlara yarı hücre denir. Çinko sülfat çözeltisinin bulunduğu bulunduğu bölme anot yarı hücresi ,bakır sülfat çözeltisinin bulunduğu bölmeye ise katot yarı hücresi denir.
Bakır ve çinko elektrotlar bir telle birleştirildiğinde elektronlar çinko elektrottan bakır elektroda doğru akar.
Çinko elektrot iki elektron vererek yükseltgenir. Dolayısıyla çinko pil devresinin anodu olur.
Zn(k) = Zn2+ +2e-
Bakır çubuk ise pilin katodudur.
Cu+2+2e- = Cu(k)
Burada meydana gelen çinko iyonları çözeltiye geçerken, elektronlar tel yardımıyla diğer elektroda taşınır. Çözeltideki bakır iyonları ise bakır çubuğa doğru hareket ederken çinkonun verdiği iki elektronu alarak indirgenir ve bakır çubuk üzerinde toplanır. Bu şekilde çözeltideki bakır iyonları azalırken, çinko iyonlarının derişimi artar. Bakır iyonlarının azaldığı bölgede sülfat iyonlarının derişimi artar. Dolayısıyla elektriksel yük dengesi bozulur. Dengenin sağlanması için sülfat iyonları yarı geçirden zardan öteki tarafa geçerler. Diğer taraftan çinko iyonlarının çözeltiye verilmesiyle anot bölgesinde de elektriksel yük dengesi bozulur. Denge bir yandan katot bölgesinden gelen sülfat iyonlarıyla karşılanırken, bir kısım çinko iyonları zarın diğer tarafına geçer. Bir bölmeden diğerine geçme olayı yarı geçirgen zardan olduğu gibi tuz köprüsüyle de olabilir. İki yarı hücreyi birbirine bağlayan içi elektrolit çözeltisi ile dolu U şeklindeki cam borulara tuz köprüsü denir.
| 