Eritma va suyuqlanmada elektroliz

Eritmalar elektrolizi
Katodda boradigan jarayonlar: Suyuqlanmalarning elektroliziga nisbatan elektrolitlar eritmalarining elektrolizi bir muncha murakkab boradi.
Birinchidan, elektrodlardagi jarayonlarni qarab chiqilganda ularda suv molekulasining ham ishtirok etishini hisobga olish zarur.
Ikkinchidan, bunday hollarda hosil bo’ladigan mahsulot xarakteri ko’p darajada elektrod materialiga, hamda elektroliz sharoitiga bog’liq bo’ladi.
Katodda boradigan jarayonlar metallarning aktivligiga bog’liq.
Metallarning aktivlik qatorida metall qancha chapda joylashgan bo’lsa, u katodda shuncha qiyin qaytariladi.
Vodoroddan o’ngda joylashgan metallar (litiydan alyuminiygacha bo’lganlari) suvli eritmalardan umuman qaytarilmaydi.
Kislotali muhitda ularning o’rniga vodorod ionlari, neytral va ishqoriy muhitda metall o’rniga katodda suvdagi vodorod ionlari qaytariladi:
2H⁺ + 2e^- = H₂↑ (kislotali muhitda)
2H₂O + 2e^- = H₂ + 2OH^- (neytral muhitda)
Aktivlik qatorida alyuminiy bilan vodorod orasida joylashgan metallar tuzlarining eritmalari elektroliz qilinganda bir vaqtning o’zida metall kationlari va vodorod ionlari qaytariladi.
Agar eritmada har xil kationlar bo’lsa, ular E⁰ qiymatlari kamayishi tartibida qaytariladi. Masalan: AgCℓ, CuCℓ₂, MgCℓ₂, ZnCℓ₂ eritmalari elektrolizida dastlab katodda Ag, Cu, Zn va H₂O va oxirida Mg qaytariladi.
Anodda bo’ladigan jarayonlar: Anodda sodir bo’ladigan reaksiyalarning xususiyati anod materialiga va anion tabiatiga bog’liq.
Anodlar ikki xil bo’ladi.
1. Erimaydigan (inert) anodlar: ko’mir, grafit, platina, iridiy, oltin
2. Eriydigan anodlar: Cu, Zn, Cd, Ag, Ni, Fe va boshqalar.
Erimaydigan anodda boradigan jarayonlarning umumiy qonuniyati quyidagicha:
- kuchlanishlar qatorida suvdan chapda joylashgan kislorodsiz kislotalarning anionlari anodda oson oksidlanadi;
- kislorodli kislotalarning anionlari va ftorid-ion suv eritmalar elektrolizida oksidlanmaydi. Ularning o’rniga kislotali va neytral muhitda suv molekulalari, ishqoriy muhitda esa gidroksid-ionlar oksidlanadi:
2H₂O – 4e^- = O₂ + 4H⁺ (kislotali va neytral muhitda)
4OH^- - 4e^- = O₂ + 2H₂O (ishqoriy muhitda)
Agar anod eruvchan ya’ni aktiv metalldan tayyorlangan bo’lsa, metall atomi oksidlanishga uchraydi:
Meⁿ⁺ + ne^- → Me⁰
Bunda hosil bo’ladigan Meⁿ⁺ kationlari eritmaga o’tadi. Anod massasi kamayadi.
Kislota qoldiqlari eritmada qoladi.