استخدام الطاقة الكهربائية لإحداث تفاعل تأكسد واختزال غير قابل للحدوث تلقائياً وتحدث في خلايا تسمى خلايا التحليل الكهربائي .
التوصيل الكهربائي لمحاليل المواد الأيونية ومصاهيرها
المركبات الأيونية الصلبة لا توصل التيار الكهربائي لأنها تتكون من أيونات موجبة وأيونات سالبة مقيدة الحركة بسبب قوة التجاذب بينها.
أما عند إذابتها في الماء أو صهرها بالحرارة , تصبح الأيونات حرة الحركة في جميع الاتجاهات .
وعند تمرير التيار الكهربائي من بطارية أو مصدر تيار مستمر (D.C) خلال مصهور أو محلول مادة أيونية, تتحرك الأيونات باتجاه الأقطاب المخالفة لها في الشحنة, وعليه فإن حركة الأيونات الموجبة والسالبة في اتجاهين متعاكسين هي المسؤولة عن نقل التيار
أجزاء خلية التحليل الكهربائي
1- قطبا الخلية:
المصعد (+) : وهو قطب من الغرافيت أو البلاتين ويتصل بالقطب الموجب من البطارية وتتحرك نحوه الأيونات السالبة في المحلول أو المصهور , ويحدث لها تأكسد عند هذا القطب.
المهبط (ـ) : وهو قطب خامل من الغرافيت أو البلاتين ويتصل بالقطب السالب من البطارية , وتتحرك نحوه الأيونات الموجبة في المحلول أو المصهور , ويحدث لها اختزال عند هذا القطب.
ملاحظة :
عند استخدام أقطاب غرافيت أو بلاتين , لا تشارك الأقطاب في عملية التحليل الكهربائي , ولكن عند استخدام غير البلاتين أو الغرافيت , تشارك الأقطاب في عملية التحليل .
2-محلول أو مصهور مادة أيونية.
3- مصدر تيار مستمر (D.C) أو بطارية: وتقوم بدفع الإلكترونات في الدارة الخارجية, وتحريك الأيونات المختلفة نحو الأقطاب المخالفة لها في الشحنة مما يسبب في حدوث تفاعلي تأكسد واختزال, لكي يستمر التوصيل الكهربائي والمحافظة على تعادل المحلول كهربائياً في جميع أجزائه
النتائج التي حققها التحليل الكهربائي:
1- الحصول على بعض العناصر والمركبات المفيدة كتحضير الكلور Cl2 وهيدروكسيد الصوديوم NaOH والهيدروجين من محلول كلوريد الصوديوم .
2- الحصول على الألومنيوم Al من التحليل الكهربائي لمصهور الألومنيا Al2O3.
يتم الحصول على الألومنيوم من خام البوكسيت ( أكسيد الألومنيوم المائي ) Al2O3.H2O النقي .
ولتخفيض درجة انصهار أكسيد الألومنيوم يخلط بمادة الكريولايت Na3AF6 .
تتكون خلية التحليل من وعاء من الحديد مبطن من الداخل بطبقة من الغرافيط كمهبط ، أما المصعد فيتكون من عدة قضبان من الغرافيت متصلة مع بعضها ومغمورة في المصهور .
يتكون الألومنيوم في هذه الخلية عند المهبط حيث تختزل أيونات Al+3 ، ويسحب مصهور الألومنيوم الناتج من مخرج خاص في أسفل الخلية .
3- تحضير الصوديوم Na والمغنيسيوم Mg من التحليل الكهربائي لمصاهير كلوريداتها NaCl, MgCl2
4- تنقية النحاس من الشوائب .
5- الطلاء الكهربائي مثل :
طلاء الحديد بالكروم لوقايته من الصدأ .
الطلاء بالفضة والذهب لأغراض الزينة .
التوصيل الكهربائي لمحاليل المواد الأيونية ومصاهيرها
المركبات الأيونية الصلبة لا توصل التيار الكهربائي لأنها تتكون من أيونات موجبة وأيونات سالبة مقيدة الحركة بسبب قوة التجاذب بينها.
أما عند إذابتها في الماء أو صهرها بالحرارة , تصبح الأيونات حرة الحركة في جميع الاتجاهات .
وعند تمرير التيار الكهربائي من بطارية أو مصدر تيار مستمر (D.C) خلال مصهور أو محلول مادة أيونية, تتحرك الأيونات باتجاه الأقطاب المخالفة لها في الشحنة, وعليه فإن حركة الأيونات الموجبة والسالبة في اتجاهين متعاكسين هي المسؤولة عن نقل التيار
أجزاء خلية التحليل الكهربائي
1- قطبا الخلية:
المصعد (+) : وهو قطب من الغرافيت أو البلاتين ويتصل بالقطب الموجب من البطارية وتتحرك نحوه الأيونات السالبة في المحلول أو المصهور , ويحدث لها تأكسد عند هذا القطب.
المهبط (ـ) : وهو قطب خامل من الغرافيت أو البلاتين ويتصل بالقطب السالب من البطارية , وتتحرك نحوه الأيونات الموجبة في المحلول أو المصهور , ويحدث لها اختزال عند هذا القطب.
ملاحظة :
عند استخدام أقطاب غرافيت أو بلاتين , لا تشارك الأقطاب في عملية التحليل الكهربائي , ولكن عند استخدام غير البلاتين أو الغرافيت , تشارك الأقطاب في عملية التحليل .
2-محلول أو مصهور مادة أيونية.
3- مصدر تيار مستمر (D.C) أو بطارية: وتقوم بدفع الإلكترونات في الدارة الخارجية, وتحريك الأيونات المختلفة نحو الأقطاب المخالفة لها في الشحنة مما يسبب في حدوث تفاعلي تأكسد واختزال, لكي يستمر التوصيل الكهربائي والمحافظة على تعادل المحلول كهربائياً في جميع أجزائه
النتائج التي حققها التحليل الكهربائي:
1- الحصول على بعض العناصر والمركبات المفيدة كتحضير الكلور Cl2 وهيدروكسيد الصوديوم NaOH والهيدروجين من محلول كلوريد الصوديوم .
2- الحصول على الألومنيوم Al من التحليل الكهربائي لمصهور الألومنيا Al2O3.
يتم الحصول على الألومنيوم من خام البوكسيت ( أكسيد الألومنيوم المائي ) Al2O3.H2O النقي .
ولتخفيض درجة انصهار أكسيد الألومنيوم يخلط بمادة الكريولايت Na3AF6 .
تتكون خلية التحليل من وعاء من الحديد مبطن من الداخل بطبقة من الغرافيط كمهبط ، أما المصعد فيتكون من عدة قضبان من الغرافيت متصلة مع بعضها ومغمورة في المصهور .
يتكون الألومنيوم في هذه الخلية عند المهبط حيث تختزل أيونات Al+3 ، ويسحب مصهور الألومنيوم الناتج من مخرج خاص في أسفل الخلية .
3- تحضير الصوديوم Na والمغنيسيوم Mg من التحليل الكهربائي لمصاهير كلوريداتها NaCl, MgCl2
4- تنقية النحاس من الشوائب .
5- الطلاء الكهربائي مثل :
طلاء الحديد بالكروم لوقايته من الصدأ .
الطلاء بالفضة والذهب لأغراض الزينة .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق