Γιατί η ηλεκτρόλυση περιλαμβάνει οξείδωση και μείωση;

Η ηλεκτρόλυση είναι η διαδικασία χρήσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος για την οδήγηση μιας μη σημερινής χημικής αντίδρασης. Αυτή η διαδικασία βασίζεται στις θεμελιώδεις αρχές της οξείδωσης και της μείωσης, οι οποίες είναι απαραίτητες για την οδήγηση της χημικής αλλαγής. Εδώ είναι γιατί:

* Οξείδωση και μείωση είναι αλληλένδετα: Η οξείδωση και η μείωση είναι πάντα συζευγμένες διαδικασίες. Δεν μπορεί κανείς να συμβεί χωρίς το άλλο. Η οξείδωση περιλαμβάνει την απώλεια ηλεκτρονίων, ενώ η μείωση περιλαμβάνει το κέρδος των ηλεκτρονίων.

* ηλεκτρόδια ως φορείς ηλεκτρονίων: Η ηλεκτρόλυση χρησιμοποιεί ηλεκτρόδια (άνοδο και κάθοδο) για να διευκολύνει τη μεταφορά ηλεκτρονίων. Η άνοδος είναι όπου συμβαίνει η οξείδωση και η κάθοδο είναι όπου συμβαίνει η μείωση.

* Ηλεκτρικό ρεύμα οδηγεί τη ροή ηλεκτρονίων: Το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για να αναγκάσει τα ηλεκτρόνια να ρέουν από την άνοδο στην κάθοδο. Αυτή η ροή ηλεκτρονίων είναι αυτό που οδηγεί τις αντιδράσεις οξείδωσης και μείωσης.

* Διάσπαση ενώσεων: Στην ηλεκτρόλυση, το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να διασπάσει τις ενώσεις στα συστατικά τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα ηλεκτρικού ρεύματος αναγκάζουν να κινούνται προς τα αντίθετα φορτισμένα ηλεκτρόδια, όπου υποβάλλονται σε οξείδωση ή μείωση.

Παράδειγμα:ηλεκτρόλυση νερού

* Στην άνοδο (οξείδωση): Τα μόρια νερού χάνουν ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας ιόντα αερίου οξυγόνου και υδρογόνου:

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻

* στην καθό (μείωση): Τα ιόντα υδρογόνου κερδίζουν ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας αέριο υδρογόνου:

4H⁺ + 4E⁻ → 2H₂

Περίληψη:

Η ηλεκτρόλυση βασίζεται στη μεταφορά ηλεκτρονίων που οδηγείται από ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτή η ροή ηλεκτρονίων προκαλεί οξείδωση στην άνοδο (απώλεια ηλεκτρονίων) και μείωση στην κάθοδο (κέρδος ηλεκτρονίων). Αυτές οι διαδικασίες λειτουργούν παράλληλα για να διασπάσουν τις ενώσεις και να δημιουργήσουν νέες.