Su'aalo iyo Doodo Tusaalo ah oo ku saabsan Unugyada Elektrolitik-ka
Unug elektrolytic ah waa qalab loo isticmaalo in tamarta korontada loogu beddelo falgal kiimiko oo aan iskeed u dhicin, si ka duwan unug voltaic ah ama unug galvanic ah, kaas oo tamarta kiimikada u beddela tamar koronto. Unug elektrolytic ah, koronto koronto ayaa loo isticmaalaa in lagu qasbo falgal kiimiko oo aan si kale u dhici lahayn iyada oo aan lahayn tamar koronto oo dheeraad ah. Fikraddani waa mid muhiim u ah codsiyada warshadaha kala duwan sida soo saarista biraha saafiga ah, electrolysis-ka biyaha si loo soo saaro haydarojiin iyo oksijiin, iyo waxyaabo kaloo badan.
Maqaalkani wuxuu ka hadli doonaa dhowr tusaale oo ku saabsan dhibaatooyinka electrolysis iyo doodahooda kuwaas oo ka caawin kara ardayda inay si qoto dheer u fahmaan fikradda unugyada electrolytic.
Su'aal Tusaale 1: Elektrolissiska Xalka NaCl
Su’aal
Xalka sodium chloride (NaCl) waxaa lagu shubaa elektroodhyo aan firfircoonayn. Qor falgallada ka dhaca katoodka iyo anode-ka iyo alaabada laga sameeyo elektroodh kasta.
Dood
Unug elektrolytic ah, waxaa jira laba elektrood: katoode (elektrode taban) iyo anode (elektrode togan). Elektrolysis-ka xalka NaCl wuxuu ku dhacaa laba marxaladood: falcelinta katoode-ka iyo falcelinta katoode-ka.
1. Falcelinta Katooliga:
Katooliga, ayoonada ku lug leh waa ayoonada Na^+ iyo ayoonada H_2O. Si kastaba ha ahaatee, ayoonada H_2O si fudud ayaa looga dhimaa marka loo eego ayoonada Na^+ sababtoo ah awooddooda hoos u dhigista oo sareysa.
Falcelinta ka dhacda cathode-ka waa:
““
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq) (Suurtagalnimada yaraynta = -0.83 V)
““
Badeecada laga soo saaro katoodka waa gaaska haydarojiin (H₂).
2. Falcelinta Anode:
Aanoodka, ayoonada ku lug leh waa ayoonada Cl⁻ iyo ayoonada H_2O. Ayoonada Cl⁻ si fudud ayaa loo oksaydhiyaa marka loo eego ayoonada H_2O sababtoo ah awoodooda oksaydhinta oo hooseysa.
Falcelinta ka dhacda anode-ka waa:
““
2Cl⁻(aq) → Cl₂(g) + 2e⁻ (Kartida oksaydhaynta = -1.36 V)
““
Badeecada laga soo saaro anode waa gaaska chlorine (Cl₂).
Markaa, electrolysis-ka xalka NaCl, badeecada laga soo saaro kathode-ka waa gaaska haydarojiin (H₂) halka anode-ku yahay gaaska chlorine (Cl₂).
Su'aal Tusaale ah 2: Elektrolissiska Xalka CuSO₄ oo leh Elektroodyada Naxaasta ah
Su’aal
Elektrolysis-ka xalka copper(II) sulfate (CuSO₄) waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo elektroodhada naxaasta ah. Qor falcelinta ka dhacda katoodka iyo anode-ka iyo alaabada laga sameeyay elektroodka kasta.
Dood
Xaaladdan, elektroodhku ma aha mid aan firfircoonayn, laakiin waa elektroodh naxaas ah, sidaa darteed elektroodhku wuu falcelin doonaa.
1. Falcelinta Katooliga:
Katoodka, ayoonada Cu²⁺ ee ku jira anode-ka ayaa la dhimi doonaa.
““
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(-yada) (Yareeynta kartida = +0.34 V)
““
Badeecada laga soo saaro katoodka waa naxaas adag (Cu) kaas oo lagu shubo elektroodka.
2. Falcelinta Anode:
Anode-ka, elektroodka naxaasta laftiisa ayaa oksaydh noqon doona.
““
Cu(-yada) → Cu²⁺(aq) + 2e⁻ (Awoodda Oxidation = -0.34 V)
““
Badeecada lagu soo saaro anode-ka waa ayoonada Cu²⁺.
Maadaama elektroodka uu yahay naxaas, ayoonada Cu²⁺ ee elektroolka ku jira xalka waxaa lagu magdhabaa kala dirista naxaasta elektroodka anode.
Tusaale 3: Cufka Birta ee la Dhigay
Su’aal
Unug elektaroonik ah, 0.2 mol oo elektaroono ah ayaa dhex mara xalka CuSO₄. Immisa garaam oo naxaas ah ayaa lagu shubaa katoodka?
Dood
Tirada moles-ka elektaroonada (F) ee socda ayaa loo isticmaali karaa in lagu go'aamiyo tirada moles-ka birta la dhigay. Isle'egta Faraday ee dhigista birta waa:
\[ n = \frac{Q}{Fz} \]
Halkee:
– Q = qadarka kharashka (Coulombs)
– F = Joogtada Faraday (96500 C/mol)
– z = tirada elektaroonada halkii mole ee falgalka.
Xaaladdan, Cu²⁺ waxay nuugtaa laba elektarooni si ay u noqdaan Cu, sidaas darteed z = 2.
Tirada burooyinka naxaasta ah ee la dhigay waa:
\[ n = \frac{0.2 \text{ mole elektaroonada}}{2} = 0.1 \text{ mole Cu} \]
Miisaanka naxaasta la dhigay:
\[ \text{mass of Cu} = n \times \text{Mr} \]
halkaasoo Mr uu yahay cufka molar ee Cu (63.5 g/mol)
Markaa:
\[ \text{cufnaanta Cu} = 0.1 \jeer 63.5 = 6.35 \text{grams} \]
Markaa, 6.35 garaam oo naxaas ah ayaa lagu shubi doonaa katoodka.
Su'aal Tusaale ah 4: Elektrolissiska Xalka KI
Su’aal
Elektrolisis-ka xalka KI waxaa lagu sameeyaa iyadoo la adeegsanayo elektrodiyada aan firfircoonayn. Qor falcelinta ka dhacda katoodka iyo anode-ka iyo alaabada laga sameeyay elektrodi kasta.
Dood
1. Falcelinta Katooliga:
Katoodka, ayoonnada ku lug leh waa ayoonnada K⁺ iyo H_2O. H_2O si fudud ayaa looga dhimaa ayoonnada K⁺.
““
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
““
Badeecada laga soo saaro katoodka waa gaaska haydarojiin (H₂).
2. Falcelinta Anode:
Ayodhyada ku jira anodka, ayodhyada ku lug leh waa ayodhyada I⁻ iyo H_2O. Ayodhyada I⁻ si fudud ayaa looga oksaydhiyaa ayodhyada H_2O.
““
2I⁻(aq) → I₂(s) + 2e⁻
““
Badeecada laga soo saaro anode-ka waa iodine (I₂).
Markaa, electrolysis-ka xalka KI, badeecada laga soo saaro kathode-ka waa gaaska hydrogen (H₂) halka anode-ku yahay iodine (I₂).
Xiritaanka
Faham adag oo ku saabsan mabaadi'da iyo codsiyada unugyada elektiroonigga ah ayaa lagama maarmaan u ah ardayda kiimikada iyo xirfadlayaasha ku takhasusay qaybaha sida birta, wax soo saarka kiimikada, iyo warshadaha tamarta. Maqaalkani wuxuu soo bandhigayaa dhowr dhibaato oo tusaale ah oo elektiroonigga ah iyo xalalkooda si loo xoojiyo fahamkan. Waxaa la rajeynayaa in aqoonta fikradahan aasaasiga ah ay gacan ka geysan doonto xallinta dhibaatooyin kala duwan oo wax ku ool ah iyo kuwo aragtiyeed oo lagala kulmo adduunka dhabta ah.
