Elektrolitik Hücreler

Elektrokimyasal reaksiyonlar, teknolojideki ve insan vücudundaki birçok süreç için hayati önem taşır ve elektronların bir kimyasal türden diğerine transferini içerir. Bu reaksiyonlara indirgeme-oksidasyon reaksiyonları veya redoks reaksiyonları denir.

Bir tür elektron kaybettiğinde oksidasyona uğrar ve biz onun oksitlendiğini söyleriz. Bir tür elektron kazandığında indirgenme geçirmiştir ve biz onun indirgendiğini söylüyoruz. Elektrokimyasal bir galvanik hücrede, elektrik enerjisi üreten redoks reaksiyonları kendiliğinden meydana gelir. Bununla birlikte, bir elektrolitik hücrede, redoks reaksiyonlarının meydana gelmesine neden olan elektrik enerjisi uygulanır.

Bir elektrolitik hücre, elektron akışını sağlamak için gereken iyonların yanı sıra oksitlenmiş veya indirgenmiş herhangi bir kimyasal türü içeren elektrolit adı verilen reaksiyon çözeltisinden oluşur. Elektrolitik hücre, elektrolitik çözeltiye batırılmış iki metal elektrota sahiptir. Harici bir devre, devreyi tamamlayan ve voltaj veya akım uygulamamızı sağlayan iki elektrotu birbirine bağlar.

Uygulanan akım veya voltaj, elektrokimyasal reaksiyonun gerçekleşmesine neden olan şeydir. Oksidasyon yarı reaksiyonu anotta meydana gelir ve indirgeme yarı reaksiyonu katotta meydana gelir. İkisi arasında ayrım yapmanıza yardımcı olması için, 'katotta azalma' anlamına gelen 'kırmızı kedi' ifadesini hatırlayın.

Peki hangi elektrotun hangisi olduğunu nasıl belirleriz? Metalin elektron kaybetme eğiliminin bir ölçüsü olan metal elektrotların standart indirgeme potansiyelini kullanabiliriz. İndirgeme potansiyeli ne kadar yüksek olursa, metalin indirgenme olasılığı o kadar yüksektir.

Diyelim ki bir elektrolitik hücreye bir gümüş elektrot ve bir bakır elektrot yerleştirdik ve akım uyguladık. Gümüş elektrot daha yüksek bir indirgeme potansiyeline sahiptir, bu nedenle indirgenir ve katot görevi görür. Bakır elektrot daha düşük bir indirgeme potansiyeline sahiptir, bu nedenle oksitlenir ve anot görevi görür.

Elektrolitik hücrelerin bir kullanımı, bir metalin oksitlendiği ve daha sonra başka bir metalin yüzeyine indirgendiği bir reaksiyon olan elektrokaplama yapmaktır. Anot, kaplamayı yapan metal olduğundan, gümüş ve bakır örneğimizde, gümüş elektrot ince bir bakır tabakası ile kaplanır.

Bu laboratuvarda, bir elektrolitik hücreyi bir araya getirecek ve pirinç bir anahtarı bakırla kaplayarak elektrokaplama işlemini gerçekleştireceksiniz.