Elektrolytiska celler

Elektrolytiska celler är en elektrokemisk anordning för att öka icke -spontana oxidreaktioner genom elektricitet

Vad är elektrolytiska celler?

De elektrolytiska celler Det är enheter som används för att öka kemiska reaktioner av icke -spontan reduktion med hjälp av elektricitetsanvändning. Med andra ord är de celler där elektrolysprocessen genomförs, och därmed namnet.

Det är en viss typ av elektrokemiska celler. Detta innebär att de är enheter där de arter som oxiderar och den som reduceras inte är i direktkontakt, men finns i olika fack eller reagerar i fysiskt separata elektroder.

Av denna anledning förekommer inte utbytet av elektroner mellan oxidations- och reducerande arter direkt utan genom en extern ledare.

I händelse av att redoxreaktionen inträffar spontant, det vill säga, utan hjälp av en extern energikälla, pratar vi om galvaniska celler.

Ett exempel är ett bilbatteri. Å andra sidan, om reaktionen kräver en extern energikälla, är det en elektrolytisk cell.

Drift av elektrolytiska celler

Varje elektrolytisk cell bildas av vissa grundelement som är:

• Två elektroder som kallas anod och katod.
• En lösning av ämnet som vi tänker underkasta sig elektrolys eller, misslyckas det, samma ämne i ett flytande tillstånd (till exempel ett smält salt).
• Elektriska ledare.
• En elektrisk kraftkälla.

Processen genomförs för reaktioner som under normala förhållanden inte är spontana. Detta innebär att de är rostreaktioner reduktion vars cellpotential, med tanke på koncentrationerna av arten och temperatur- och tryckförhållandena, är negativa.

Detta innebär att elektroner inte har en tendens att gå från de arter som vi vill oxidera mot vilken vi vill minska, utan snarare i motsatt riktning. Genom att applicera en extern spänning av det motsatta skylten kan vi investera tecknet på cellpotentialen och tvinga reaktionen att inträffa.

Kan tjäna dig: lösliga material

Liksom alla redoxreaktioner inträffar elektrolys i form av två halvreaktioner som förekommer separat i de två elektroderna. Dessa kallas katod och anod.

Katoden

Katoden är den elektrod som är ansluten till energikällans negativa pol, och det är där semi -reaktion av reduktion inträffar. Det är också den elektrod som positiva joner riktas under elektrolys. I själva verket är det där namnet på katjoner kommer från.

När du representerar elektrolysprocessen i form av ett celldiagram, placeras alltid reduktionsljuset som inträffar i katoden på höger sida.

Anoden

Anoden är den elektrod som motsätter sig katoden. Det vill säga, det är elektroden ansluten till energikällans positiva kraft och i vilken oxidationssalvljus inträffar. Det är också den plats som jonerna med negativ belastning (anjonerna) är riktade och är alltid representerade på vänster sida av celldiagrammet.

Elektronflöde i elektrolytisk cell

När elektroderna är anslutna till motsatta poler av en energikälla som har en tillräckligt potential stängs kretsen och en elektrisk ström genereras. Denna ström börjar vid anoden, där den reducerande arten oxiderar och förlorar elektroner.

Dessa elektroner flyter genom den elektriska ledaren, drivs av potentialskillnaden tills den når katoden. En gång på katodens yta passerar elektronerna till oxidationsarten, minskar den och slutför redoxreaktionen.

Så att elektricitetsflödet kan fortsätta, joner i lösningen eller det smälta saltet från en elektrod till den andra. Katjoner flyter till katoden och anjoner mot anoden.

Kan tjäna dig: kemiska reaktioner i vardagen

Även om de verkar vara två strömmar i motsatta riktningar, går båda strömmarna i samma riktning i samma riktning. Detta beror på att lastbärarna som rör sig i motsatta riktningar också har motsatta laster.

Typer av elektrolytiska celler

Elektrolytceller med vattenlösning

Dessa är de vanligaste cellerna. De består helt enkelt av två elektroder av vissa inerta metall nedsänkta i en vattenhaltig saltlösning som vi vill underkasta sig till elektrolys.

De tjänar bara till att minska arter som har en mer positiv reduktionspotential än väte, förutsatt att pH är neutralt.

Å andra sidan tjänar de bara till att oxidera arter som har en oxidationspotential större än för vatten utom syre överskriver.

Elektrolytiska celler av smältsalter

I de fall vi vill. Detta kräver en speciell cell, till exempel Downs cell.

Elektrolytiska cellapplikationer

Elektrolytiska celler är av stor betydelse i branschen. Några av de viktigaste applikationerna är:

Energilagring

Elektrolys gör det möjligt att konvertera elektrisk potentiell energi till potentiell kemisk energi. Reducerade och oxiderade arter under elektrolysprocessen blir nya arter som kan reagera spontant och släppa den inverterade energin igen.

Produktion av elementära halogener

Halogener är av stor industriell betydelse. De är emellertid inte i naturen grundläggande, eftersom de är mycket reaktiva oxiderande ämnen. Av denna anledning kan många av halogenerna endast ske genom elektrolys.

Kan tjäna dig: sprida fas

Ren metallproduktion

Samma som kan sägas om halogener kan också sägas om de mest reaktiva metallerna i det periodiska tabellen. Element som alkaliska och kopparmetaller kan endast erhållas genom elektrolys av smälta salter och vattenhaltiga lösningar.

Exempel på elektrolytiska celler i det dagliga livet

Natriumfluoridelektrolys

Molten natrium natriumfluoridelektrolys används industriellt för produktion av elementär natrium och fluor. Fluor kan sedan användas för att få andra mindre reaktiva halogener.

Kopparnitratelektrolys

I den industriella kopparproduktionen erhålls detta genom elektrolys av vattenhaltiga lösningar av dess salter. Dessutom renas koppar också genom elektrolys, oxiderar och löser upp den från en elektrod och avsätter den i den andra.

Vattenelektrolys

Elektrolysen av en vattenhaltig lösning av svavelsyra sönderdelas syre och vätevatten och är ett av de enklaste sätten att få detta sista element i ren form.

Referenser

1. Korint - Allmän kemi (s. F.). Elektrolytiska celler. Hämtad från Korint.PUCP.Edu.pe.
2. E -ecured (s. F.). Elektrolytisk cell. Hämtad.Cu.
3. Luis Manuel (2014). Typer av elektrokemiska celler. Hämtad från Prezi.com.
4. STOPP P., Yo. (2021). Vad är en elektrolytisk cell? Hämtad från Yubrain.com.