«Էլեկտրոլիզ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Ավելացվել է 46 բայտ ,  5 տարի առաջ
չ
կետադրական ու մանր-մունր, փոխարինվեց: : → ։ (43)
(Նոր էջ «thumb|250px|right|Էլեկտրոլիզարարի գծապատկերը '''Էլեկտրոլիզ''' ֆիզիկակ-քիմիակն գործընթ...»:)
 
չ (կետադրական ու մանր-մունր, փոխարինվեց: : → ։ (43))
[[Պատկեր:ElectrochemCell.png|thumb|250px|right|Էլեկտրոլիզարարի գծապատկերը]]
'''Էլեկտրոլիզ''' ֆիզիկակ-քիմիակն գործընթաց, էլեկտրական հոսանքով նյութի քայքայում:քայքայում։ Իոնները ստանում են ուղղորդված շարժում, երբ էլեկտրոլիտի լուծույթը կամ հալույթը տեղավորում են էլեկտրական դաշտում:դաշտում։ Դրական լիցքավորված իոնները` կատիոնները, շարժվում են դեպի բացասական<ref>Обратное обозначение знака катода и анода встречается в литературе при описании гальванических элементов</ref> էլեկտրոդը` '''կաթոդը''', իսկ անիոնները` դեպի դրական լիցք կրող էլեկտրոդը` '''անոդը''':։
 
Որպես իներտ էլեկտրոդներ, սովորաբար օգտագործվում են գրաֆիտից, պլատինից և չժանգոտվող պողպատից պատրաստված թիթեղներ:թիթեղներ։ Կաթոդն ունի ավելցուկային էլեկտրոդներ, որոնք շարունակ մատակարարվում են հաստատուն հոսանքի աղբյուրից, իսկ անոդը, ընդհակառակը, ունի էլեկտրոնային մեծ պակասորդ (''դեֆիցիտ''):։
 
Էլեկտրոլիզն իրականացնում են էլեկտրոլիզարար կոչվող տաշտակում, որը պարունակում է էլեկտրոլիտի լուծույթ կամ հալույթ, և որի մեջ տեղադրվում են հաստատուն հոսանքի աղբյուրին միացված էլեկտրոդներ:էլեկտրոդներ։
 
Էլեկտրոլիզի համար չի պահանջվում հոսանքի մեծ լարում, բավարար է միայն մի քանի վոլտը, սակայն անհրաժեշտ է հոսանքի մեծ ուժ (ամպեր), քանի որ էլեկտրոլիզին մասնակցում են վիթխարի թվով էլեկտրոններ: Էլեկտրոլիզն ունի մեծ կիրառություն մետաղարտադրությունում և քիմիական արդյունաբերության զանազան ճյուղերում:
 
Էլեկտրոլիզի համար չի պահանջվում հոսանքի մեծ լարում, բավարար է միայն մի քանի վոլտը, սակայն անհրաժեշտ է հոսանքի մեծ ուժ (ամպեր), քանի որ էլեկտրոլիզին մասնակցում են վիթխարի թվով էլեկտրոններ:էլեկտրոններ։ Էլեկտրոլիզն ունի մեծ կիրառություն մետաղարտադրությունում և քիմիական արդյունաբերության զանազան ճյուղերում:ճյուղերում։
 
== Ֆարադեյի առաջին օրենք ==
: <math>m = \frac{\mu}{z e N_A} I \Delta t</math>
: <math>m=\frac{\mu}{z F} I \Delta t</math>
որտեղ <math>~F=e N_A</math> - [[Ֆարադեյի հաստատուն]] է:է։
: <math>k = \frac{\mu}{F z}</math>
: <math>m = kI \Delta t \,\!</math>
[[Պատկեր:Electrolysis Apparatus.png|մինի| էլեկտրոլիզի ապարատի, որն օգտագործվում է դպրոցական լաբորատորիաներում]]
=== NaCl-ի հալույթի էլեկտրոլիզ ===
Հալույթում աղը լրիվ տրոհվում, դիսոցվում է իոնների, այս անգամ՝ արդեն առանց ջրի մոլեկուլների մասնակցության:մասնակցության։
 
Կերակրի աղը իոնական միացություն է, հալույթում ևս դիսոցված է իոնների:իոնների։ Էլեկտրոլիզի ջերմաստիճանը մոտ 800 &nbsp;°C է.
: <math>~\mathrm{ 2Nacl\xrightarrow{electroliz^\circ }\ Na^+ + Cl^-}</math>
 
Նատրիումի կատիոնը, որ զրկված է էլեկտրոնից, մոտենալով կաթոդին, վերցնում է այնտեղից էլեկտրոն և վերածվում ատոմային նատրիումի:նատրիումի։
Նատրիումի կատիոնը վերականգնվում է` օքսիդացման աստիճանն փոքրանում է, և կաթոդի մոտ կուտակվում է մետաղական նատրիում
 
::'''K"Կաթոդ"(-)''' : <math>~\mathrm{ Na^+ 1e = Na^0}</math>
 
Կաթոդի վրա միշտ կատարվում է վերականգնման գործընթաց:գործընթաց։ Քլորիդ իոնը, ընդհակառակը, ունի էլեկտրոնի ավելցուկ, և անոդին մոտենալիս վերջինս խլում է այդ էլեկտրոնն, ու տեղի է ունենում քլորիդ իոնի օքսիդացում:օքսիդացում։ Երկու ատոմ, միանալով իրար, առաջացնում են քլորի մոլեկուլ:մոլեկուլ։ Անոդի մոտ անջատվում է քլոր գազը:գազը։
 
::'''A"Անոդ"(+)''' :<math>~\mathrm{ Cl^- 1e = Cl^0 }</math>, <math>~\mathrm{ Cl^0 + Cl^0 = Cl_2}</math>
 
Անոդի վրա միշտ կատարվում է օքսիդացման գործընթաց: գործընթաց։
 
Կերակրի աղի հալույթի էլեկտրոլիզի ընդհանուր հավասարումն ունի այսպիսի տեսք.
: <math>~\mathrm{ 2Nacl\xrightarrow{electroliz^\circ }\ 2Na + Cl_2}</math>
 
Էլեկտրոլիտների, մասնավորապես աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզը մի փոքր ավելի բարդ է, քանի որ էլեկտրոդային գործընթացներին կարող են մասնակից դառնալ ջրից գոյացած H<sup>+</sup> և OH<sup>–</sup> իոնները կամ հենց ջրի մոլեկուլները:մոլեկուլները։ Այս դեպքերում անհրաժեշտ է հաշվի առնել կաթոդային և անոդային գործընթացների օրինաչափությունները, որոնք կախված են լուծույթում առկա կատիոնների և անիոնների բնույթից:բնույթից։
 
=== Կաթոդային օրինաչափություններ ===
*Եթե աղի մետաղի տեղը էլեկտրաքիմիական շարքում գտնվում է լիթիումից մինչև ալյումինը (ներառյալ), օրինակ` K, Na, Ca, ապա կաթոդի մոտ վերականգնվում է ոչ թե մետաղի կատիոնը, այլ ջուրը:ջուրը։
*Եթե աղի մետաղը ալյումինից հետո է՝ մինչև ջրածինը, օրինակ` Zn, Ni, Fe, ապա կաթոդի մոտ վերականգնվում է և՛ ջուրը, և՛ մետաղի կատիոնը:կատիոնը։
* Եթե աղի մետաղը ջրածնից հետո է, օրինակ` Cu, Ag, ապա վերականգնվում է միայն մետաղը, իսկ ջրի հետ փոփոխություն տեղի չի ունենում:ունենում։
 
=== Անոդային գործընթացներ ===
*Եթե աղի անիոնը անթթվածին թթվից է, օրինակ` Cl<sup>–</sup>, Br<sup>–</sup>, Ι<sup>–</sup>, S<sup>2–</sup>, ապա անոդի մոտ օքսիդանում է անիոնը, իսկ ջուրը մնում է անփոփոխ:անփոփոխ։
*Եթե անիոնը թթվածնավոր թթվից է, օրինակ` SO<sub>2</sub><sup>–4−4</sup> , NO<sup>–3−3</sup>, CO<sub>2</sub><sup>–3−3</sup>, PO<sub>3</sub><sup>–4−4</sup>,
ապա օքսիդանում է միայն ջուրը, իսկ անիոնը մնում է անփոփոխ:անփոփոխ։
 
== NaCl–ի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզ ==
 
: <math>~\mathrm{ 2Nacl\xrightarrow{electroliz^\circ }\ Na^+ + Cl^-}</math>
Չնայած նատրիումի իոնները ձգվում և հավաքվում են կաթոդի մոտ, սակայն կաթոդից էլեկտրոն վերցնում են միայն ջրի մոլեկուլները:մոլեկուլները։ Այսինքն՝ վերականգնվում է ջուրը՝ H<sub>2</sub>O: Նկատի ունենալով ջրի մեջ ջրածնի (+1) և թթվածնի (–2) օքսիդացման աստիճանները՝ կարելի է եզրակացնել, որ վերականգնվելու հնարավորություն ունի միայն ջրածինը:ջրածինը։ Օքսիդացման աստիճանը կարող է նվազել մինչև զրո (0):։ Ընդ որում՝ փոփոխությունը կատարվում է ջրածնի միայն մեկ ատոմի հետ (HOH), իսկ լուծույթում աստիճանաբար ավելանում են հիդրօքսիդ՝ OH<sup>–</sup>, իոնները.
 
::'''K"Կաթոդ"(-)''' : <math>~\mathrm{ 2H^+1_2 + 2e \longrightarrow H^-_2 + 2OH^- }</math>
: <math>~\mathrm{2H_2O + 2e =H_2 + 2OH^-}</math>
 
Անոդի վրա օքսիդանում են քլորիդ իոնները, իսկ ջրի մոլեկուլների հետ փոփոխություն տեղի չի ունենում:ունենում։
 
:'''A"Անոդ"(+)''' ::<math>~\mathrm{ 2Cl^- - 2e = Cl^0_2 }</math>
 
Կերակրի աղի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզի դեպքում ծախսվում է և՛ [[աղ]]ը, և՛ [[ջուր]]ը:ը։ Անջատվում են [[ջրածին]] և [[քլոր]] գազերը, իսկ լուծույթը հարստանում է Na<sup>+</sup> և OH<sup>–</sup> իոններով, այսինքն՝ [[նատրիումի հիդրօքսիդ]]ով:ով։ Գումարային հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը.
 
: <math>~\mathrm{ 2Nacl + 2H_2O\xrightarrow{electroliz^\circ }\H_2 + Cl_2 + 2NaOH}</math>
 
Այս ճանապարհով արդյունաբերության մեջ ստանում են ալկալիներ՝ NaOH, KOH, [[քլոր]]:։
 
== Նշանակություն ==
[[Հայաստան]]ում գոյություն ունի պղնձի արտադրություն, որում օգտագործվում են հրամետալուրգիան և էլեկտրոլիզը:էլեկտրոլիզը։
 
Աղերի հալույթների և ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզը լայնորեն օգտագործվում է ամենատարբեր նյութեր՝ [[մետաղ]]ներ, ալկալիներ, [[թթուներ]],
[[ջրածին]], [[թթվածին]], քլոր ստանալու, ինչպես նաև զանազան իրեր և առարկաներ պղնձապատելու, արծաթապատելու, ոսկեզօծելու համար:համար։
 
Օրինակ՝ թեյնիկները, մարդատար ավտոմեքենաների որոշ մետաղյա մասերը նիկելապատելու համար դրանք մտցնում են [[նիկել]]ի աղի լուծույթ պարունակող էլեկտրոլիզային տաշտակի մեջ, միացնում են կաթոդին և կատարում էլեկտրոլիզ:էլեկտրոլիզ։ Վերականգնվող մետաղական նիկելը բարակ շերտով նստում է որպես կաթոդ ծառայող այդ իրերի վրա:վրա։ Նիկելապատված մետաղյա իրերը ոչ միայն գեղեցիկ տեսք ունեն, այլև ավելի կայուն են զանազան ֆիզիկական և քիմիական ազդակների նկատմամբ:նկատմամբ։
 
== Ծանոթագրություններ ==
 
== Գրականություն ==
* Handbuch der experimentellen Chemie Sekundarbereich II, Band 6: Elektrochemie, Aulis Verlag Deubner GmbH & Co. KG
* Ullmann Encyklopädie der technischen Chemie 3. Auflage, Band 6, S.&nbsp;253–304; 4. Auflage, Band 3, S.&nbsp;262–298, 5. Auflage, Band A9, S. 220 ff..
* Gerd Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Verlag Chemie 1982, ISBN 3-527-25880-9, S. 172–212, S.&nbsp;405–445, S.&nbsp;821–836
* Udo R. Kunze, Grundlagen der quantitativen Analyse, Georg Thieme Verlag, Oktober 1980, S.&nbsp;169–171.
* Carl H. Hamann, Wolf Vielstich:Vielstich։ ''Elektrochemie'', 4. Auflage, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2005, ISBN 3-527-31068-1 .
* B. Speiser:Speiser։ ''Elektroanalytische Methoden I: Elektrodenreaktionen und Chronoamperometrie'', in:in։ ''[[Chemie in unserer Zeit]]'' '''1981''', ''15'', 21–26; {{DOI|10.1002/ciuz.19810150105}}.
* W.-D. Luz, E. Zirngiebel:Zirngiebel։ ''Die Zukunft der Elektrochemie, Einige Betrachtungen aus der Sicht der Chemie'', in:in։ ''Chemie in unserer Zeit'', '''1989''', ''23'', 151–160; {{DOI|10.1002/ciuz.19890230503}}.
 
== Արտաքին հղումներ ==
274 658

edits