18.10
Voltaik hücrelerdeki kendiliğinden oluşan redoks reaksiyonları kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Alternatif olarak, harici elektrik enerjisi, bir elektrolitik hücrede gerçekleşen elektroliz adı verilen bir süreçte kendiliğinden olmayan redoks reaksiyonlarını yönlendirir. Bir elektrolitik hücre, oksidasyon için bir anoda ve indirgeme için bir katoda sahiptir.
Bununla birlikte, negatif yüklü anotun elektron kaynağı olduğu voltaik hücrenin aksine, elektrolitik hücre, bir pil gibi harici bir elektron kaynağına sahiptir. Pil, pozitif terminaline bağlı anottan elektron çeker ve elektronları negatif terminaline bağlı olan katoda doğru yönlendirir. Böylece elektronlar, pozitiften harici güç kaynağının negatif terminaline akar.
Elektroliz, iyonik bileşikleri kurucu elementlerine ayırmak için kullanılır. Erimiş veya sulu hallerinde, kurucu iyonlar elektrik iletmekte serbesttir. 734 Santigrat derece sıcaklıkta eriyen potasyum bromidi düşünün.
Burada, bromür ve potasyum iyonları sırasıyla en düşük veya en yüksek oksidasyon durumunda bulunur. Güç altında, bromür iyonları anotta brom gazına oksitlenir ve potasyum iyonları katotta katı potasyuma indirgenir. Sodyum iyodür ve potasyum bromür gibi erimiş iyonik karışımlarda, hangi maddenin reaksiyona gireceğini tahmin etmek için standart elektrot potansiyelleri kullanılır.
Genel olarak, daha düşük elektrot potansiyeline sahip anyonlar oksitlenir ve daha pozitif elektrot potansiyeline sahip katyonlar azaltılır. İlginç bir şekilde, sulu potasyum bromürün elektrolizi, suyun olası elektrolizinden dolayı erimiş tuzlardan farklı ürünler üretir. Böylece her elektrotta iki reaksiyon meydana gelebilir;anotta bromür iyonlarının veya suyun oksidasyonu ve katotta potasyum iyonlarının veya suyun indirgenmesi.
Düşük elektrot potansiyeli göz önüne alındığında, bromür iyonlarının broma oksidasyonu tercih edilirken, suyun daha pozitif elektrot potansiyeli indirgemeyi hidrojen gazına yönlendirir. Yarı reaksiyonların stokiyometrisi, elektroliz sırasında üretilen veya tüketilen maddelerin miktarını hesaplamak için kullanılabilir. Örneğin, erimiş potasyum bromürün elektrolizi, bir potasyum atomu oluşturmak için bir elektron kullanır.
Böylece, hücreden geçen her bir mol elektron veya 96.485 coulomb yük için, bir mol veya yaklaşık 39 gram katı potasyum üretir.
Galvanik bir hücrede, spontan redoks reaksiyonları tarafından üretilen elektronlar harici bir devreden aktarıldığı için elektriksel iş, çevresindeki b…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.