Τι χωρίζει τις ενώσεις στην ηλεκτρόλυση;
Δείτε πώς λειτουργεί:
1. ηλεκτρολύτης: Η ένωση που πρόκειται να χωριστεί διαλύεται σε διαλύτη, δημιουργώντας ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη. Αυτή η λύση περιέχει ιόντα (φορτισμένα άτομα ή μόρια).
2. ηλεκτρόδια: Δύο ηλεκτρόδια (συνήθως κατασκευασμένα από αδρανές μέταλλο όπως η πλατίνα) τοποθετούνται στον ηλεκτρολύτη. Ένα ηλεκτρόδιο συνδέεται με το θετικό τερματικό μιας πηγής τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος (DC) (ανόδου) και ο άλλος στον αρνητικό τερματικό (κάθοδος).
3. Ροή ρεύματος: Όταν η πηγή ισχύος DC είναι ενεργοποιημένη, το ρεύμα ρέει μέσω του ηλεκτρολύτη.
4. Μετανάστευση ιόντων: Τα θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) στον ηλεκτρολύτη προσελκύονται από την αρνητικά φορτισμένη κάθοδο και τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντες) προσελκύονται από την θετική φορτισμένη άνοδο.
5. Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Στα ηλεκτρόδια εμφανίζονται χημικές αντιδράσεις.
* Οξείδωση: Στην άνοδο, τα ανιόντα χάνουν ηλεκτρόνια (οξείδωση) και σχηματίζουν ουδέτερα άτομα ή μόρια.
* Μείωση: Στην κάθοδο, τα κατιόντα κερδίζουν ηλεκτρόνια (μείωση) και σχηματίζουν ουδέτερα άτομα ή μόρια.
Παράδειγμα: Ηλεκτρόλυση νερού (h₂o)
* ηλεκτρολύτης: Νερό που περιέχει μια μικρή ποσότητα οξέος ή βάσης για την αύξηση της αγωγιμότητας.
* αντίδραση:
* Άνοψη (οξείδωση): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻
* Καθεάνα (μείωση): 4H⁺ + 4E⁻ → 2H₂
* Συνολική αντίδραση: 2H₂O → 2H₂ + O₂
Στην ουσία, το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει την ενέργεια για να ξεπεραστεί οι χημικοί δεσμοί που συγκρατούν την ένωση, επιτρέποντας στα ιόντα να μεταναστεύσουν και να υποβληθούν σε οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, να χωρίσουν τελικά την ένωση στα συστατικά του στοιχεία ή απλούστερες ενώσεις.
