Tashqi elektr manbai yordamida amalga oshiriluvchi bunday reaksiyalar

|
Tashqi elektr manbai yordamida amalga oshiriluvchi bunday reaksiyalar
|
bet | 4/13 | Sana | 20.12.2023 | Hajmi | 0,89 Mb. | | #125115 |
Bog'liq 5-MA\'RUZA-1Tashqi elektr manbai yordamida amalga oshiriluvchi bunday reaksiyalar, ya’ni elektrolitning suyuqlanmasi yoki eritmasi orqali o’zgarmas elektr toki o’tganda boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga elektroliz deb ataladi.
Jarayon elektrolitik yacheyka (elektrolizyor)larda olib boriladi.
Elektroliz jarayoni ko’pincha suyuqlantirilgan yoki elektrolit eritmalar orqali elektr toki o’tkazilib amalga oshiriladi. Ikkinchi misol tariqasida natriy xlorid suyuqlantirilgan eritmasining elektrolizini ko’rib chiqamiz. Magniy xloridning suyuqlantirilgan eritmasidan tok o’tayotganda magniy kationlari elektr maydoni ta’sirida manfiy elektrod katodga tomon siljiydi. Bunda tashqi zanjir orqali kelayotgan elektronlar bilan birikib, ular qaytariladi:
NaCl ⇄Na Cl Na+ + e- = Nao
Xlor anionlari musbat elektrod anodga siljiydi va ortiqcha elektronlarni yo’qotib oksidlanadi. Bunda, dastlabki elektrokimyoviy bosqichda xlor ionlari oksidlanadi: 2Cl = 2Cl0 + 2e bunda xlor atomlari birikib molekulaga aylanadi: 2Cl0 = Cl2
Elektrodlarda boradigan prosesslar tenglamalarini qo’shib, NaCl suyuqlanmasi elektrolizi uchun oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining umumiy tenglamasini hosil qilamiz:
2NaCl ⇄ 2Na0 + Cl02
Ushbu reaksiya o’z-o’zidan bormaydi, uni o’tkazish uchun zarur bo’lgan elektr energiyasi tashqi manbadan olinadi. Elektrolizda katod manfiy, anod esa musbat zaryadlanadi, elektrodlar zaryadi belgilari galvanik element ishidagiga teskari bo’ladi. Elektrolizda kimyoviy reaksiya tashqaridan ulanadigan elektr toki energiyasi hisobiga boradi, galvanik elementda esa unda o’z-o’zidan boradigan kimyoviy reaksiya energiyasi elektr energiyaga aylanadi. Elektr energiyasi akkumulyator batareyasi yoki boshqa tok manbaidan olinadi. Elektr toki manbaidan qat’iy nazar, u elektronlarni bir elektroddan haydab, ikkinchi elektroddan chiqarib yuboruvchi “elektron nasos” rolini o’ynaydi. Elektronlar elektroddan chiqib ketganda unda musbat zaryad hosil bo’ladi, elektronlar elektrodga kelganda unda manfiy zaryad vujudga keladi. NaCl suyuqlanmasi elektrolizida Na+ ionlari manfiy konsentrasiyasi shu elektrod atrofida kamaygani sari unga yana qo’shimcha ionlar kela boshlaydi. Musbat elektrodga Cl- ionlari ko’chishi ham xuddi shu tarzda ro’y beradi, bu yerda ular elektronlarni berib oksidlanadi. Galvanik elementdagi kabi qaytarilish borayotgan elektrod katod deyilib, oksidlanish ketayotgan elektrod anod nomini oladi. Shunday qilib, elektrolitik yacheykada quyidagi reaksiyalar sodir bo’ladi:
Anodda: 2 Cl-(s) Cl02(g) + 2e
Katodda: 2 Na+(s) + 2e- ® 2Na0(q)
2 Na+(s) + 2 Cl-(s) ® 2Na0(q) + Cl02(g)
NaCl ning suvli eritmasini elektroliz qilib natriy olib bo’lmaydi. Bunga sabab suvning Na+(suvli) ioniga qaraganda oson qaytarilishidir. Shu sababli NaCl ning suvli eritmasi elektrolizida katodda molekulyar holdagi vodorod ajraladi. Anodda esa Cl- yoki H2O ning oksidlanishi mumkin. Bularning standart oksidlanish potensiallari o’zaro yaqin bo’lganligi sababli suv xlor ioniga nisbatan osonroq oksidlanishi kerak. Ammo ba’zi paytlarda reaksiyani amalga oshirish uchun elektrod potensiallari ko’rsatgandan yuqoriroq kuchlanish zarur bo’ladi.
|
| |