Ποια θα είναι τα προϊόντα στην κάθοδο και την άνοδο κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης του θειικού μαγνησίου διαλύματος;
Κατανόηση της διαδικασίας
* ηλεκτρόλυση: Η διαδικασία χρήσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος για την οδήγηση μιας μη σημερινής χημικής αντίδρασης.
* ηλεκτρολύτης: Το διάλυμα που περιέχει ιόντα (σε αυτή την περίπτωση, τα ιόντα Mg2⁺ και So₄2 ⁻ από θειικό μαγνήσιο).
* ηλεκτρόδια: Οι αγωγοί που μεταφέρουν το ρεύμα στον ηλεκτρολύτη.
αντιδράσεις ηλεκτροδίου
* Καθεάνα (αρνητικό ηλεκτρόδιο): Η μείωση συμβαίνει εδώ. Το είδος με το πιο θετικό δυναμικό μείωσης θα μειωθεί.
* αντίδραση: 2H₂O (l) + 2e⁻ → H₂ (g) + 2OH⁻ (aq)
* Προϊόν: Το αέριο υδρογόνου (H₂) παράγεται στην κάθοδο.
* άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο): Η οξείδωση συμβαίνει εδώ. Το είδος με το πιο αρνητικό δυναμικό οξείδωσης θα οξειδωθεί.
* αντίδραση: 2H₂O (l) → O₂ (g) + 4H⁺ (aq) + 4e⁻
* Προϊόν: Το αέριο οξυγόνου (O₂) παράγεται στην άνοδο.
Γιατί όχι το μαγνήσιο;
Μπορεί να περιμένετε να κατατεθεί το μαγνήσιο στην κάθοδο, αλλά δεν είναι. Εδώ είναι γιατί:
* Ανώτερο δυναμικό μείωσης του υδρογόνου: Το υδρογόνο έχει πιο θετικό δυναμικό μείωσης από το μαγνήσιο. Αυτό σημαίνει ότι τα ιόντα υδρογόνου (Η) είναι πιο εύκολα μειωμένα από τα ιόντα μαγνησίου (Mg2⁺). Με άλλα λόγια, τα ιόντα υδρογόνου είναι "πιο πρόθυμα" για να κερδίσουν ηλεκτρόνια.
* Ο ρόλος του νερού: Τα μόρια νερού στο διάλυμα παίζουν επίσης ένα μέρος. Συμμετέχουν στην αντίδραση μείωσης στην κάθοδο, οδηγώντας στο σχηματισμό αερίου υδρογόνου.
Περίληψη
* Καθεάνα: Αέριο υδρογόνου (H₂)
* Άνοψη: Αέριο οξυγόνου (O₂)
Σημαντική σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη εξήγηση. Οι πραγματικές αντιδράσεις μπορεί να είναι πιο πολύπλοκες, ειδικά σε υψηλότερες συγκεντρώσεις ή με διαφορετικά υλικά ηλεκτροδίων.
