Electrolysis hydoddiannau ïonig
Mae Defnyddio cerrynt trydanol i ddadelfennu (torri i lawr) cyfansoddyn. hydoddiannau dyfrllyd o Mae cyfansoddyn ïonig yn digwydd pan mae ïon negatif (atom sydd wedi ennill electron) yn cysylltu ag ïon positif (atom sydd wedi colli electron). Mae’r ïonau’n cyfnewid electronau i greu plisgyn allanol llawn. yn gallu bod yn fwy cymhleth nag electroleiddio cyfansoddion Rhywbeth sy’n cael ei leihau i ffurf hylif drwy wresogi. Term sy’n cael ei ddefnyddio’n bennaf i ddisgrifio craig, gwydr neu fetel., oherwydd mae’r moleciwlau dŵr yn gallu darparu Gronyn sy’n cael ei wefru’n drydanol, sy’n cael ei ffurfio pan mae moleciwl neu atom yn ennill neu'n colli electron(au). hydrogen (H+) ac ïonau hydrocsid (OH–), yn ogystal â’r ïonau o’r cyfansoddion ïonig.
Ar yr electrod negatif
Mae gwefr bositif ar ïonau metel ac ïonau hydrogen. Mae pa un o’r metel neu’r hydrogen sy’n ffurfio yn ystod electrolysis yn dibynnu ar safle’r metel yn y Rhestr o elfennau yn nhrefn eu hadweithedd, fel arfer o’r mwyaf adweithiol i’r lleiaf adweithiol.:
- bydd y metel yn cael ei gynhyrchu os yw’n llai adweithiol na hydrogen
- bydd hydrogen yn cael ei gynhyrchu os yw’r metel yn fwy adweithiol na hydrogen
Er enghraifft, mae electrolysis hydoddiant copr(II) clorid yn cynhyrchu copr ar yr Dargludydd rydyn ni’n ei ddefnyddio i sefydlu cyswllt trydanol â chylched. Enw’r electrod sydd wedi’i gysylltu â therfynell negatif batri yw’r electrod negatif, neu’r catod. Enw’r electrod sydd wedi’i gysylltu â therfynell bositif batri yw’r electrod positif, neu’r anod. negatif. Fodd bynnag, mae electrolysis hydoddiant sodiwm clorid yn cynhyrchu hydrogen. Cofia, mae electrolysis hydoddiant sodiwm clorid yn cynhyrchu nwy clorin a nwy hydrogen, ond mae hefyd yn gadael hydoddiant sodiwm hydrocsid.
Ar yr electrod positif
Os yw’r ïon negatif o’r cyfansoddyn ïonig yn syml (fel Cl– neu Br–), mae’r elfen honno’n cael ei chynhyrchu. Os yw’r ïon negatif yn ïon cymhlyg (fel NO3–, SO42–, CO32–), mae ocsigen yn cael ei gynhyrchu o’r ïon hydrocsid sy’n bresennol yn lle hynny.
Mae’r tabl yn crynhoi rhai o’r elfennau dylet ti ddisgwyl eu gweld yn ffurfio yn ystod electrolysis.
| Ïon negatif mewn hydoddiant | Elfen sy’n cael ei rhyddhau ar yr electrod positif |
| Clorid, Cl– | Clorin, Cl2 |
| Bromid, Br– | Bromin, Br2 |
| Ïodid, I– | Ïodin, I2 |
| Ïon negatif mewn hydoddiant | Clorid, Cl– |
|---|---|
| Elfen sy’n cael ei rhyddhau ar yr electrod positif | Clorin, Cl2 |
| Ïon negatif mewn hydoddiant | Bromid, Br– |
|---|---|
| Elfen sy’n cael ei rhyddhau ar yr electrod positif | Bromin, Br2 |
| Ïon negatif mewn hydoddiant | Ïodid, I– |
|---|---|
| Elfen sy’n cael ei rhyddhau ar yr electrod positif | Ïodin, I2 |
Ar yr electrodau negatif a phositif
Mae’r tabl hwn yn dangos rhai cyfansoddion ïonig cyffredin (mewn hydoddiant), a’r elfennau sy’n cael eu rhyddhau wrth electroleiddio eu hydoddiannau gan ddefnyddio electrodau Ddim yn adweithio'n rhwydd., fel electrodau carbon.
| Sylwedd ïonig | Elfen ar – | Elfen ar + |
| Copr(II) clorid, CuCl2 | Copr, Cu | Clorin, Cl2 |
| Sodiwm clorid, NaCl | Hydrogen, H2 | Clorin, Cl2 |
| Asid hydroclorig, HCl | Hydrogen, H2 | Clorin, Cl2 |
| Sylwedd ïonig | Copr(II) clorid, CuCl2 |
|---|---|
| Elfen ar – | Copr, Cu |
| Elfen ar + | Clorin, Cl2 |
| Sylwedd ïonig | Sodiwm clorid, NaCl |
|---|---|
| Elfen ar – | Hydrogen, H2 |
| Elfen ar + | Clorin, Cl2 |
| Sylwedd ïonig | Asid hydroclorig, HCl |
|---|---|
| Elfen ar – | Hydrogen, H2 |
| Elfen ar + | Clorin, Cl2 |
Electrolysis hydoddiant sodiwm clorid (heli)
Fel sydd i’w weld uchod, bydd electrolysis hydoddiant sodiwm clorid yn cynhyrchu nwy clorin ar yr anod a nwy hydrogen ar y catod:
- anod - 2Cl– → Cl2 + 2e– (Adwaith lle mae sylwedd yn ennill ocsigen neu’n colli electronau.)
- catod - 2H+ + 2e– → H2 (Adwaith lle mae sylwedd yn colli ocsigen neu’n ennill electronau.)
Yn ystod yr electrolysis, mae ïonau hydrogen a chlorid yn cael eu tynnu o’r hydoddiant ac mae ïonau sodiwm a hydrocsid yn cael eu gadael yn yr hydoddiant. Mae hyn yn golygu bod sodiwm hydrocsid hefyd yn ffurfio wrth electroleiddio hydoddiant sodiwm clorid. Mae’r broses hon yn cael ei gwneud ar raddfa ddiwydiannol gan ddefnyddio dŵr môr i gynhyrchu nwy hydrogen, nwy clorin a hydoddiant sodiwm hydrocsid.
