Erimiş Tuzlarda, Çözeltilerde, Suda Elektroliz ve Metalik Kaplama

Merhaba arkadaşlar.
Bu dersimizde elektroliz  türlerini işleyeceğiz.
Erimiş tuzların   elektrolizi, sulu çözeltilerin elektrolizi, suyun  elektrolizi ve en son kaplamacılıktan bahsedip   dersimizi bitiriyoruz.
Şimdi sistemime 2 tane  sıvı koydum: sodyum klorür ve kalsiyum klorür   sıvısı.
Ben anotta ve katotta hangi maddelerin  açığa çıkacağını soruyorum.
Şimdi elektrolizde   ne oluyordu onu bir hatırlayalım.
Elektrolizde  katyonlar katoda giderdi arkadaşlar ve burada   indirgenme gerçekleşirdi.
Anyonlar ise anota  giderdi ve burada yükseltgenme gerçekleşirdi.   Bakın pildeki gibi katotta indirgenme, anotta  yükseltgenme.
Gayet basit.
Şimdi bu kısımda   basit.
Katyonlar katoda gidiyor, anyonlar da  anota gidiyor.
Yani unutacağınız bir kısım   yok burada.
Şimdi geliyorum kabıma.
Kaptaki  katyonları belirliyorum.
Kim var ?
Na+ var,   birde Ca+2 var.
Tamam.
Katotta ne olacak ?
  İndirgenme.
Anota geçiyorum.
Burada sadece klorür   iyonu var.
Onu yazdım.
Anotta da yükseltgenme  gerçekleşti.
Tamam.
Şimdi katotta iki tane iyonum   var.
Bu iyonlardan kimin indirgenme eğilimi daha  büyükse o indirgenecek.
Peki bana verilen bir tane   bilgi var burada.
Bu nedir ?
İndirgenme eğilimi  mi yükseltgenme mi ?
Elektron verme.
Elektron   veren bir tanecik ne yapardı ?
Yükseltgenirdi.  Bu bize verilen yükseltgenme eğilimidir.
Bana ne   lazım ?
İndirgenme.
O zaman arkadaşlar bunu  ters çevireceğim.
Yükseltgenme eğiliminin tam   tersi de indirgenme eğilimini verir.
İndirgenme  eğilimi sodyumun daha büyükse, kalsiyumun daha   küçükse o zaman tam tersi olacak.
Na+ iyonunun  indirgenmesi Ca+2'den daha küçüktür derim.   Şunu da görürüm.
Ca+2'nin indirgenme eğilimi  daha büyük olduğu için buradan ilk önce diyorum   Ca+2 indirgenir.
Peki kime indirgenir ?
Tabii  ki kalsiyum katısına indirgenecektir.
Geçiyorum   anota.
Anotta yükseltgenme gerçekleşecek tek bir  tane iyonum var.
2 iyonum olsaydı diyecektim ki   yükseltgenme eğilimi büyük olan yükseltgenir.  Tek bir iyon var burada.
Neyi görürüm ?
Cl-'nin   Cl2'ye doğru yükseltgendiğini görürüm arkadaşlar.  Buradan da klor gazı çıkar.
Evet şimdi geçiyorum   sulu çözeltilerin elektrolizine.
Nedir bu ?
Ortama  artık su koyuyoruz bakın sadece tuz değil.
Tuzun   sıvı hali.
Birde su var.
Şimdi ne almışım örnek  olarak ?
Tuzlu su.
Tuzlu suyun elektrolizinde   anot ve katotta hangi maddeler açığa çıkar ?
Ortama ben arkadaşlarım sodyum klorürü   koydum.
Birde ortama suyu koydum.
Bakın yine  aynı şekilde anot ve katodumuza iyonlarımız   gidecek.
Katoda katyonlar gidecek: Na+ ve sudan  gelen H+.
Anota anyonlar gidecek: Cl- ve sudan   gelen OH-.
Katotta indirgenme eğilimi yüksek olan  indirgenir, anotta yükseltgenme eğilimi yüksek   olan yükseltgenir.
Şimdi bakıyorum elektron  verme eğilimi verilmiş bize yani yükseltgenme   eğilimi.
Şimdi tek tek inceliyoruz arkadaşlar.  Katotta Na+ ve H+ var.
Buradaki yükseltgenme   olduğu için indirgenme eğilimine bakıyorum.  Diyorum ki o zaman Na+'nın daha küçük olur,   H+'nın daha büyük olur.
H+'nın indirgenmesi  daha büyük olduğu için buradan hidrojen gazı   çıkacağını söyleyebilirim.
Buradan hidrojen  gazı çıktı.
Anota geliyorum.
Anotta ne olur ?
Anota baktığımda klor ve hidroksit var.  Yükseltgenmeydi zaten bize verilen eğilim.   O zaman diyorum ki yükseltgenme eğilimi klorür  iyonunun daha büyükmüş.
O zaman klorür iyonu   yükseltgenir ve nereye gider ?
Klor gazına gider  diyorum.
Ben sodyum klorür sulu çözeltisini   elektroliz ettiğimde sodyum ve klorür görmüyorum  dikkat edin.
Hidrojen ve kloru görüyorum.
Burası   dikkat edeceğimiz kısım.
Sodyum klorürü sıvı halde  alsam arkadaşlar katyonlar katoda gider.
Na+ bakın   sıvı hali.
Ortamda su yok ve ben burada sodyum  katısını elde ederdim.
Anyonlar anota giderdi.   Ortamda su yok.
O zaman buradan birde Cl2 gazı  çıkardı ama ben sodyum klorür suda aldığım zaman   --sulu çözelti aldığımda-- dikkat katotta ne çıktı ?
Hidrojen gazı çıktı.
Bakın burada hidrojen gazı,   anotta ne çıktı ?
Burada da klor gazı çıktı.  Sorularda kafanızı karıştıracak şeyler bunlardır.   Ezberlemeye gerek yok.
Bize verilen bilgilere  bakıyoruz.
Burada yükseltgenme veya indirgenme   eğilimi veriliyor zaten.
Buradaki bilgilere göre  soruları çözüyoruz.
Suyun elektrolizi ile devam   ediyorum.
Şimdi arkadaşlar su iyonlaşır ama çok  hızlı iyonlaşır.
Suyun iyonlaşmasını arttırmak   için elektrolizde ortama biraz asit eklenir.  Suyun elektrolizinde biz bir tane voltametre   kullanıyoruz.
O da Hoffman voltametresi.  Sorularda karşınıza çıkarsa şaşırmayın.   Suda H+ ve OH- iyonları var.
Peki kim nereye  gidiyor ?
Tabii ki katyonlar katoda gider,   anyonlar da anota gider.
Katotta yine  indirgenme gerçekleşir, anotta yine   yükseltgenme gerçekleşir.
Katot reaksiyonuma  bakıyorum.
H+, H2'ye gitmiş.
Tamam.
Peki anota   bakıyorum.
OH- ile başlıyor aslında reaksiyon.  OH-'den oksijen oluşmuş.
Reaksiyon tamamlandığı   zaman gördüğünüz gibi bir reaksiyon karşımıza  çıkıyor.
Bazı sorularda karşımıza çıkıyor.   Bilmekte fayda var yine de.
Genel olarak,  yoğunluk olarak sorularımız buradan.
Normal   bildiğiniz tepkime.
Suyu ben elektroliz ettiğimde  hidrojen ve oksijen elementlerini elde ediyorum.   Önündeki katsayı 1 hidrojen açığa çıkarken  yarım oksijen oluşuyor.
Yani 1 mole yarım mol   ya da bir hacme 0,5 hacim--yarım hacim-- kadar  oksijen açığa çıkar diyoruz.
Hidrojen katotta,   oksijen de anotta açığa çıkar.
Bunları  bilseniz bayağı bir soruyu çözersiniz.   Şimdi örneğe geçiyorum.
Hoffman voltametresiyle  bir miktar su elektroliz edildiğinde katotta 20   santimetreküp gaz toplanmıştır.
Dikkat katotta  diyor !
Katotta kim açığa çıkıyordu arkadaşlar   suyun elektrolizinde ?
Katotta hidrojen gazı  açığa çıkardı.
20 santimetreküp.
Buna göre   anotta (oksijen !
) kaç santimetreküp gaz açığa  çıkar ?
Hemen bakalım.
Tepkimemi yazıyorum.
H2O, H2   artı 1 bölü 2 O2.
Bana hidrojenin hacmi verilmiş,  Gördüğünüz gibi yarısı kadar olması lazım yani 10  santimetreküp deyipte sorumu çözerim arkadaşlar.
Metal kaplamacılıkla devam ediyoruz arkadaşlar.  Şimdi elimde bir tane bakır çatalım var ve ben   onu gümüşle kaplamak istiyorum.
Ne yaparım ?
  Bakır çatalımı yani kaplamak istediğim metali   katoda koyarım.
Burada indirgenme olması  lazım ve çözeltideki iyonun bakır çatalın   üzerine çökmesi lazım.
Şimdi kaplamak istediğim  çatalı katoda koydum.
Anota ne koyuyorum ?
Neyle   kaplamak istiyorsam o metali koyuyorum.
Ben  gümüşle kaplamak istiyorum o yüzden gümüşü   anota koydum.
Yine aynı şekilde çözeltiye de  gümüşün iyonunu koyuyorsunuz yani çözeltisini   koyuyorsunuz.
Gümüş içeren çözeltiyi de elektrolit  olarak kullanıyorsunuz.
Şimdi bakıyorum.
Ne olur   bu süreçte ?
Bu süreçte çözeltide bulunan  gümüş iyonu ne yapacaktır ?
Benim bakır   çatalın üzerine indirgenecektir.
Katotta  indirgenme gerçekleşiyordu.
Hemen boşlukları   dolduralım.
Kaplanacak madde yani çatalım katot  elektroda yerleştirilir.
Kaplayacak metal yani   gümüş anot elektroda yerleştirilir.
Bu şekilde  kaplamayı da gerçekleştiriyoruz.
Bu dersimizi   bu şekilde bitiriyoruz arkadaşlar.
Bundan  sonraki derste görüşmek üzere.
Hoşça kalın.
Kimya ve Elektrik
Elektroliz 4 / 5
Erimiş Tuzlarda, Çözeltilerde, Suda Elektroliz ve Metalik Kaplama
Erimiş Tuzlarda, Çözeltilerde, Suda Elektroliz ve Metalik Kaplama