Pagrindinis skirtumas tarp jonizacijos ir elektrolizės yra tas, kad jonizacija yra elektrinį krūvį turinčių cheminių junginių susidarymas, o elektrolizė – tai procesas, kai elektros srove naudojama nesavaiminei cheminei reakcijai.
Jonizacija ir elektrolizė yra labai svarbūs fizikinės chemijos procesai. Yra įvairių būdų, kaip atlikti jonizacijos procesą. Elektrolizė taip pat gali būti naudojama cheminėms dalims jonizuoti.
Kas yra jonizacija?
Jonizacija yra cheminis procesas, kurio metu atomai arba molekulės įgauna teigiamą arba neigiamą krūvį. Tai atsiranda dėl elektronų pašalinimo arba gavimo atitinkamai iš atomų ar molekulių. Čia susidarę jonai vadinami katijonais arba anijonais, priklausomai nuo jų turimo krūvio, ty katijonai yra teigiamai įkrauti jonai, o anijonai yra neigiamo krūvio jonai. Iš esmės, praradus elektronus iš neutralaus atomo ar molekulės, susidaro katijonas, o elektronų padidėjimas iš neutralaus atomo suteikia jam neigiamą krūvį, sudarydamas anijoną.
Kai elektronas pašalinamas iš neutralaus dujinio atomo pridedant energijos, jis sudaro monovalentinį katijoną. Taip yra todėl, kad neutralus atomas turi vienodą skaičių elektronų ir protonų, todėl grynojo krūvio nėra; kai pašaliname elektroną iš to atomo, atsiranda vienas protono perteklius, kuriam trūksta elektrono, kuris neutralizuotų jo krūvį. Todėl tas atomas gauna +1 krūvį (tai yra protono krūvis). Tam reikalingas energijos kiekis yra pirmoji to atomo jonizacijos energija.
Be to, skystame tirpale vykstanti jonizacija yra jonų susidarymas tirpale. Pavyzdžiui, HCl molekulėms ištirpus vandenyje, susidaro hidronio jonai (H3O+). Čia HCl reaguoja su vandens molekulėmis ir sudaro teigiamai įkrautus hidronio jonus ir neigiamo krūvio chlorido (Cl–) jonus.
Be to, susidūrimų metu gali atsirasti jonizacija. Tačiau tokio tipo jonizacija daugiausia vyksta dujose, kai per dujas praeina elektros srovė. Jei srovėje esantys elektronai turi pakankamai energijos, reikalingos elektronams pašalinti iš dujų molekulių, jie išstums elektronus iš dujų molekulių, sudarydami jonų poras, susidedančias iš atskiro teigiamo jono ir neigiamo elektrono. Čia taip pat susidaro neigiami jonai, nes kai kurie elektronai linkę prisijungti prie dujų molekulių, o ne ištraukti elektronus.
01 pav.: Jonizacijos procesas
Be to, jonizacija įvyksta, kai spinduliuotės energija arba pakankamai energingos įkrautos dalelės praeina per kietąsias medžiagas, skysčius ar dujas; pavyzdžiui, alfa dalelės, beta dalelės ir gama spinduliuotė gali jonizuoti medžiagas; todėl mes jas vadiname jonizuojančia spinduliuote.
Kas yra elektrolizė?
Elektrolizė yra tiesioginės elektros srovės naudojimas nesavaminei cheminei reakcijai sukelti. Tai galime padaryti naudodami elektrolitinį elementą. Elektrolizės metodas yra svarbus norint atskirti junginį į jonus ar kitus komponentus.
Atliekant elektrolizę, elektros srovė teka per tirpalą, kad jonai judėtų tame tirpale. Elektrolizės elemente yra du elektrodai, panardinti į tą patį tirpalą. Ir šis tirpalas yra elektrolitas. Esminis veiksnys reguliuojant elektrolitinį elementą yra „perteklinis potencialas“. Turime užtikrinti aukštesnę įtampą, kad galėtume atlikti nespontanišką reakciją. Čia taip pat galima naudoti inertinį elektrodą, kad susidarytų paviršius vykstančiai reakcijai.
02 pav.: Druskos tirpalo elektrolizė
Yra daug elektrolizės pritaikymų. Vienas iš dažniausių taikymo būdų yra vandens elektrolizė. Čia vanduo yra elektrolitas. Tada vandens molekulių skilimo į vandenilio ir deguonies dujas reakcija atliekama naudojant elektros srovę, kuri praleidžiama per elektrolitą.
Koks skirtumas tarp jonizacijos ir elektrolizės?
Jonizacija ir elektrolizė yra labai svarbūs fizikinės chemijos procesai. Pagrindinis skirtumas tarp jonizacijos ir elektrolizės yra tas, kad jonizacija yra cheminių rūšių, turinčių elektrinį krūvį, susidarymas, o elektrolizė yra procesas, kai elektros srove naudojama nespontaniškai cheminei reakcijai atlikti.
Atsižvelgiant į procesą, jonizacija gali įvykti dėl kelių priežasčių, pvz., reakcijos tarp neutralių rūšių ir jonizuojančiosios medžiagos, dėl susidūrimų, dėl jonizuojančiosios spinduliuotės ir kt. Tačiau visi šie metodai lemia arba elektronų pašalinimas arba pridėjimas prie cheminių komponentų, t.y. pašalinus elektroną susidaro katijonas, o įgyjant vieną elektroną susidaro anijonas. Elektrolizė taip pat yra metodas, kurį galime naudoti junginiams jonizuoti. Taigi, tai dar vienas skirtumas tarp jonizacijos ir elektrolizės.
Santrauka – jonizacija prieš elektrolizę
Jonizacija ir elektrolizė yra labai svarbūs fizikinės chemijos procesai. Pagrindinis skirtumas tarp jonizacijos ir elektrolizės yra tas, kad jonizacija yra cheminių junginių, turinčių elektrinį krūvį, susidarymas, o elektrolizė yra elektros srovės panaudojimo procesas, vykstantis nespontaniškai cheminei reakcijai.
