Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Elektrolyse van pekel:anodereacties begrijpen (chloor versus hydroxide)

Hier is de verklaring waarom chloride-ionen worden ontladen aan de anode tijdens de elektrolyse van pekel (waterige natriumchloride-oplossing), in plaats van hydroxide-ionen:

Factoren die de afscheiding beïnvloeden:

* Elektrodepotentiaal: Het gemak waarmee een ion wordt ontladen hangt af van zijn standaard elektrodepotentiaal (E°). Chloride-ionen hebben een positievere standaardelektrodepotentiaal dan hydroxide-ionen. Dit betekent dat chloride-ionen gemakkelijker worden geoxideerd (elektronen verliezen) aan de anode.

* Concentratie: De concentratie van ionen in de oplossing speelt ook een rol. In een pekeloplossing is de concentratie van chloride-ionen aanzienlijk hoger dan die van hydroxide-ionen.

* Overpotentieel: Het werkelijke potentieel dat nodig is om een reactie te laten plaatsvinden, is vanwege overpotentiaal vaak hoger dan het standaard elektrodepotentiaal. Dit is een weerstand tegen de reactie die plaatsvindt op het elektrodeoppervlak. In dit geval is de overpotentiaal voor chloride-oxidatie echter lager dan die voor hydroxide-oxidatie.

De reactie aan de anode:

Aan de anode worden de chloride-ionen geoxideerd tot chloorgas:

2Cl⁻ (aq) → Cl₂(g) + 2e⁻

Waarom hydroxide-ionen niet ontladen:

Hydroxide-ionen hebben een negatievere standaardelektrodepotentiaal, waardoor ze minder snel worden geoxideerd. Bovendien betekent de aanwezigheid van een grote concentratie chloride-ionen dat ze gemakkelijker beschikbaar zijn voor reactie aan de anode.

Samenvatting:

Bij de elektrolyse van pekel zorgt de combinatie van een positievere standaardelektrodepotentiaal, een hogere concentratie en een lagere overpotentiaal voor chloride-ionen ervoor dat ze de voorkeur hebben om bij de anode te worden ontladen. Dit resulteert in de productie van chloorgas.