16-mavzu. Elektroliz, tuz eritmalari va suyuqlanmalari elektrolizi tayanch so’z va iboralar

_16-MAVZU. ELEKTROLIZ, TUZ ERITMALARI VA SUYUQLANMALARI ELEKTROLIZI
Tayanch so’z va iboralar: elektroliz, anod, katod, elektrod turlari, eriydigan anod, erimaydigan anod, suyuqlanma elektrolizi, eritma elektrolizi.
16.1. Elektroliz, tuz eritmalari va suyuqlanmalari elektrolizi
Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali o’zgarmas elektr toki o’tkazilganda elektrodlarda boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari elektroliz deb ataladi. Elektroliz jarayoni maxsus qurilmalar – elektrolizyorlar yoki elektrolitik vannalarda olib boriladi (16.1-rasm).

16.1-rasm. Elektrolizyor tuzilishi
1–anod, 2–katod, 3–o’zgarmas tok manbai
Agar elektrolitning suvdagi eritmasiga o’zgarmas tok manbaiga ulangan elektrod tushirilsa, eritmada tartibsiz harakatda bo’lgan ionlar bir tomonga yo’naladi: kationlar katodga, anionlar esa anodga tomon yo’naladi. Elektr toki manbaining ishlashi natijasida elektronlar anoddan katodga uzatiladi, shu sababli anodda elektronlar yetishmay qoladi, katodda esa ko’payib ketadi. Elektronlar katoddan musbat zaryadlangan ionlarga o’tadi va ularni neytral atomlarga aylantiriladi. Manfiy zaryadlangan ionlar anodga kelib unga o’z elektronlarini beradi va o’zi zaryadsizlanadi. Shunday qilib, elektrolizning mohiyati shundaki, katodda qaytarilish anodda esa oksidlanish jarayoni boradi.
Suyuqlantirilgan elektrolitlarning elektrolizi bilan elektrolit eritmalarining elektrolizi bir-biridan farq qiladi. Bunga misol tariqasida suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi jarayonini ko’rib chiqamiz.
Agar NaCl suyuqlanmasi orqali elektr toki o’tkazilsa, suyuqlanmadagi Na⁺ va Cl^– ionlari tegishli elektrodlar tomon harakatlanadi va ularda quyidagi jarayonlar sodir bo’ladi:

Suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi umumiy tarzda quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

Tuzlarning suvdagi eritmalarining elektrolizida eritmada tuz ionlaridan tashqari suvning dissotsiyalanishidan hosil bo’lgan H^ va OH^– ionlarining hosil bo’lishi ham hisobga olinadi. Katod atrofida elektrolit va vodorod kationlari hamda anod atrofiga elektrolit va gidroksid ionlari to’planadi. Katod va anodda boradigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni ionlarning oksidlanish-qaytarilish potensiallari qiymatiga bog’liq.

Vodorod elektrodning potensiali ga tengligini va ekanligini hisobga olsak, bo’ladi.
Tuzlarning neytral eritmalari uchun ga tengligi uchun, bo’ladi.
Agar elektrolit kationini hosil qiluvchi metalning elektrod potensiali – 0,41V dan katta bo’lsa, katodda metall emas, balki vodorod ajraladi. Agar metalning elektrod potensiali – 0,41V ga yaqin bo’lsa, katodda metall ham, vodorod ham birgalikda qaytariladi.
Kislotali eritmalardan vodorodni ajralib chiqishi vodorod ionlarining zaryadsizlanishi hisobiga boradi. Neytral va ishqoriy eritmalarda suv molekulalari qaytariladi:

Masalan: NaCl suvdagi eritmasini elektroliz qilinganda, suv molekulalari elektrolizga uchrashi hisobiga katodda Na o’rniga H₂ qaytariladi. Umumiy tarzda quyidagicha: