الكيمياء الكهربائية Electrochemistry

 

  

2- تحليل الماء كهربائياً :

من المعروف أن الماء مركب ذا رابطة مشتركة (تساهمية) ضعيفة القطبية ، وبالتالي لا يُمكن تحليله كهربائياً بطريقة مباشرة لعدم وجود أيونات سالبة وموجبة كافية فيه . وحتى يُمكننا تحليله نضيف له مادة يمكن أن تتأين عندما تذوب فيه وبالتالي تُعطي محلولاً الكترولايتياً . المواد التي يمكن أن تفي بالغرض كثيرة ونحن في المختبر نستخدم حمض الكبريتيك (H₂SO₄) أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) أو كبريتات البوتاسيوم (K₂SO₄) ... إلخ .

 

أ- تحليل محلول ملح الطعام كهربائياً . عند تحليل هذا المحلول كهربائياً فإنه يحتمل أن يحدث على المصعد تفاعلي أكسدة هما :

أكسدة أيون الكلوريد :

2Cl^-_aq.   →   Cl_2“g”   + 2e^-

 

أكسدة الماء :

2H₂O_“ℓ” →   O_2“g”  + 4H⁺_aq.   + 4e^-

 

ويُمكن أن يحدث عند المهبط أحد تفاعلي الاختزال وهُما :

Na⁺_aq. + 2e^- → Na_(s)

 

2H₂O + 2e^- → H_2“g” + 2 (OH)^- _aq.   2(OH^-)

 

يُمكننا معرفة ما الذي يحدث فعلاً عند إجراء عملية التحليل الكهربائي عملياً وفحص ما ينتج عنها ، وهُنا نجد أن غاز الكلور ينتج عند المصعد ، وأن غاز الهيدروجين ينتج عند المهبط .

 

الخلاصة :

1) أيون Cl^- هو أسهل تأكسداً من الماء وتحصل نتيجة ذلك على غاز الكلور .

2) أيون Na⁺ أصعب اختزالاً من الماء لذلك يختزل هذا الأخير ويبقى أيون Na⁺ سابحاً في المحلول ، ونحصل نتيجة اختزال الماء على غاز الهيدروجين .

 

3) نتيجة اختزال الماء تنتشر أيونات OH^- التي تجعل المحلول في خلية التحليل الكهربائي قاعدياً .

 

4) بعد انتهاء عملية التحليل يؤخد المحلول القاعدي ويبخر ونحصل على هيدروكسيد صوديوم صلب نقي ، وعند إجراء هذه العملية على نطاق واسع نحصل على كميات تجارية من هيدروكسيد الصوديوم الصلب .

 

 

Copyright © 2001 - 2013 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية