Πώς τα ιόντα γίνονται μόρια στα ηλεκτρόδια;
ηλεκτρόλυση και ο ρόλος των ιόντων
* ηλεκτρόλυση: Αυτή είναι η διαδικασία χρήσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος για την οδήγηση μιας μη-άποψης χημικής αντίδρασης. Είναι ζωτικής σημασίας για πολλές βιομηχανικές διεργασίες, όπως η παραγωγή αλουμινίου, χλωρίου και υδροξειδίου του νατρίου.
* ιόντα σε ηλεκτρολύτη: Το διάλυμα ηλεκτρολύτη περιέχει ιόντα που είναι ελεύθερα να κινηθούν. Αυτά τα ιόντα προσελκύονται από το αντίθετα φορτισμένο ηλεκτρόδιο.
* ηλεκτρόδια: Τα ηλεκτρόδια παρέχουν μια επιφάνεια για την εμφάνιση των χημικών αντιδράσεων. Είναι συνήθως κατασκευασμένα από αδρανή υλικά που δεν συμμετέχουν στις ίδιες τις αντιδράσεις.
Τι συμβαίνει στα ηλεκτρόδια
1. Μετανάστευση κατιόντων: Τα θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) κινούνται προς την αρνητικά φορτισμένη κάθοδο.
2. Μετανάστευση ανιόντων: Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα (Anions) κινούνται προς την θετική φορτισμένη άνοδο.
3. Μεταφορά ηλεκτρονίων: Στα ηλεκτρόδια, τα ηλεκτρόνια είτε κερδίζονται είτε χαμένα από τα ιόντα.
4. Μείωση στην κάθοδο: Τα κατιόντα κερδίζουν ηλεκτρόνια (μείωση) και γίνονται ουδέτερα άτομα. Αυτά τα άτομα μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν με άλλα άτομα ή μόρια για να σχηματίσουν νέες ενώσεις.
5. Οξείδωση στην άνοδο: Τα ανιόντα χάνουν ηλεκτρόνια (οξείδωση) και γίνονται ουδέτερα άτομα. Αυτά τα άτομα μπορούν επίσης να συνδυαστούν για να σχηματίσουν νέες ενώσεις.
Σημαντικά σημεία:
* Δεν είναι όλα τα ιόντα να γίνονται μόρια: Ορισμένα ιόντα μπορεί απλά να υποβληθούν σε αλλαγή στην κατάσταση οξείδωσης χωρίς να σχηματίζουν μόρια.
* Ο σχηματισμός μορίων εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αντίδραση: Οι τύποι μορίων που σχηματίστηκαν εξαρτώνται από τα συγκεκριμένα ιόντα και τις συνθήκες της ηλεκτρόλυσης.
* Σχηματισμός αερίων: Μερικές φορές, τα προϊόντα της ηλεκτρόλυσης είναι αέρια, τα οποία απελευθερώνονται από το διάλυμα ηλεκτρολύτη.
Παράδειγμα:ηλεκτρόλυση νερού
* ιόντα: Τα H+ και OH είναι παρόντα στο νερό.
* Αντίδραση καθόδου: 2Η + + 2Ε- → H2 (παράγεται αέριο υδρογόνο)
* αντίδραση ανόδου: 4ΟΗ- → 2H2O + O2 + 4E- (παράγεται αέριο οξυγόνου)
Συμπέρασμα:
Ενώ τα ιόντα δεν "γίνονται" μόρια στα ηλεκτρόδια, η διαδικασία ηλεκτρόλυσης περιλαμβάνει τη μεταφορά ηλεκτρονίων στα ηλεκτρόδια, οδηγώντας στο σχηματισμό ουδέτερων ατόμων. Αυτά τα άτομα μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν με άλλα άτομα ή μόρια για να σχηματίσουν νέες ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των μορίων.
