Иондаудың электролизден негізгі айырмашылығы мынада: иондану электр заряды бар химиялық түрлердің пайда болуы, ал электролиз - өздігінен емес химиялық реакцияны жүзеге асыру үшін электр тогын пайдалану процесі.
Иондалу және электролиз физикалық химиядағы өте маңызды процестер. Ионизация процесін жүргізудің әртүрлі тәсілдері бар. Электролизді химиялық түрлерді иондау үшін де қолдануға болады.
Ионизация дегеніміз не?
Иондалу – атомдар немесе молекулалар оң немесе теріс заряд алатын химиялық процесс. Ол сәйкесінше атомдардан немесе молекулалардан электрондарды алу немесе алу нәтижесінде пайда болады. Мұнда пайда болған иондар зарядына байланысты катиондар немесе аниондар деп аталады, яғни катиондар оң зарядты иондар, ал аниондар теріс зарядты иондар. Негізінде бейтарап атомнан немесе молекуладан электрондардың жоғалуы катион түзеді, ал бейтарап атомнан электрондардың артуы оған теріс заряд беріп, анион түзеді.
Энергия қосу арқылы бейтарап газ тәрізді атомнан электрон шығарылғанда бір валентті катион түзеді. Себебі бейтарап атомда электрондар мен протондардың саны бірдей болады, нәтижесінде таза заряд болмайды; біз осы атомнан электронды алып тастаған кезде, зарядты бейтараптандыру үшін электрон жетіспейтін бір артық протон бар. Демек, бұл атом +1 заряд алады (бұл протонның заряды). Бұл үшін қажетті энергия мөлшері сол атомның бірінші иондану энергиясы болып табылады.
Сонымен қатар сұйық ерітіндіде жүретін иондану ерітіндідегі иондардың түзілуі болып табылады. Мысалы, HCl молекулалары суда ерігенде гидроний иондары (H3O+) түзіледі. Мұнда HCl су молекулаларымен әрекеттеседі және оң зарядталған гидроний иондары мен теріс зарядты хлорид (Cl–) иондарын түзеді.
Сонымен қатар иондану соқтығыстар арқылы болуы мүмкін. Бірақ ионданудың бұл түрі негізінен газда электр тогы өткен кезде пайда болады. Токтағы электрондарда газ молекулаларынан электрондарды шығару үшін қажетті энергия жеткілікті болса, олар газ молекулаларынан электрондарды ығыстырып, жеке оң ион мен теріс электроннан тұратын иондық жұптарды шығарады. Бұл жерде теріс иондар да пайда болады, себебі кейбір электрондар электрондарды шығаруға емес, газ молекулаларына қосылуға бейім.
01-сурет: Ионизация процесі
Сонымен қатар, иондану сәулелену энергиясы немесе жеткілікті энергетикалық зарядталған бөлшектер қатты денелер, сұйықтар немесе газдар арқылы өткенде жүреді; мысалы, альфа бөлшектері, бета бөлшектері және гамма-сәулелену заттарды иондауы мүмкін; сондықтан оларды иондаушы сәулелер деп атаймыз.
Электролиз дегеніміз не?
Электролиз – өздігінен жүрмейтін химиялық реакцияны жүргізу үшін тікелей электр тогын пайдалану процесі. Біз мұны электролиттік ұяшық арқылы жасай аламыз. Электролиз әдісі қосылысты оның иондарына немесе басқа компоненттеріне бөлу үшін маңызды.
Электролизде ерітіндідегі иондардың қозғалғыштығы үшін электр тогы ерітінді арқылы өтеді. Электролиттік ұяшықта бір ерітіндіге батырылған екі электрод бар. Ал, бұл ерітінді электролит болып табылады. Электролиттік ұяшықты реттеудің маңызды факторы «артық потенциал». Өздігінен емес реакцияны жүзеге асыру үшін біз жоғары кернеуді қамтамасыз етуіміз керек. Бұл жерде инертті электродты пайда болатын реакцияның бетін қамтамасыз ету үшін де пайдалануға болады.
02-сурет: Тұз ерітіндісінің электролизі
Электролиздің көптеген қолданбалары бар. Жалпы қолданудың бірі - судың электролизі. Мұнда су электролит болып табылады. Содан кейін су молекулаларының сутегі мен оттегі газдарына ыдырау реакциясы электролит арқылы өтетін электр тогы арқылы жүзеге асырылады.
Ионизация мен электролиздің айырмашылығы неде?
Иондалу және электролиз физикалық химиядағы өте маңызды процестер. Ионизация мен электролиздің басты айырмашылығы - иондау - электр заряды бар химиялық түрлердің пайда болуы, ал электролиз - өздігінен емес химиялық реакцияны жүзеге асыру үшін электр тогын пайдалану процесі.
Процессті қарастырған кезде иондану бірнеше себептерге байланысты болуы мүмкін, мысалы, бейтарап түр мен иондаушы агент арасындағы реакция, соқтығысу, иондаушы сәулелену және т.б. Алайда, бұл әдістердің барлығы химиялық компоненттерге электрондарды алу немесе қосу, яғни электронның жойылуы катион түзеді, ал бір электрон алу анион түзеді. Электролиз - бұл қосылыстарды иондау үшін қолдануға болатын әдіс. Демек, бұл иондау мен электролиздің тағы бір айырмашылығы.
Қорытынды – Иондалу және электролиз
Иондалу және электролиз физикалық химиядағы өте маңызды процестер. Ионизация мен электролиздің негізгі айырмашылығы мынада: иондану электр заряды бар химиялық түрлердің пайда болуы, ал электролиз - өздігінен емес химиялық реакцияны жүзеге асыру үшін электр тогын пайдалану процесі.
