Kľúčový rozdiel medzi ionizáciou a elektrolýzou je v tom, že ionizácia je tvorba chemických látok s elektrickým nábojom, zatiaľ čo elektrolýza je proces využitia elektrického prúdu na uskutočnenie nespontánnej chemickej reakcie.
Ionizácia a elektrolýza sú veľmi dôležité procesy vo fyzikálnej chémii. Existujú rôzne spôsoby, ako uskutočniť proces ionizácie. Elektrolýzu možno použiť aj na ionizáciu chemických látok.
Čo je ionizácia?
Ionizácia je chemický proces, pri ktorom atómy alebo molekuly dostávajú kladný alebo záporný náboj. Vyskytuje sa v dôsledku odstraňovania alebo získavania elektrónov z atómov alebo molekúl. Tu sú výsledné ióny pomenované ako katióny alebo anióny v závislosti od náboja, ktorý majú, t.j. katióny sú kladne nabité ióny a anióny sú záporne nabité ióny. Strata elektrónov z neutrálneho atómu alebo molekuly v podstate vytvára katión a zisk elektrónov z neutrálneho atómu mu dáva záporný náboj a vytvára anión.
Keď sa elektrón odstráni z neutrálneho plynného atómu pridaním energie, vytvorí monovalentný katión. Je to preto, že neutrálny atóm má rovnaký počet elektrónov a protónov, čo nemá za následok žiadny čistý náboj; keď z tohto atómu odstránime elektrón, je tu jeden prebytočný protón, ktorému chýba elektrón na neutralizáciu jeho náboja. Preto tento atóm dostane náboj +1 (je to náboj protónu). Množstvo energie potrebnej na to je prvá ionizačná energia tohto atómu.
Okrem toho, ionizácia, ktorá prebieha v kvapalnom roztoku, je tvorba iónov v roztoku. Napríklad, keď sa molekuly HCl rozpustia vo vode, vytvoria sa hydróniové ióny (H3O+). Tu HCl reaguje s molekulami vody a vytvára kladne nabité hydróniové ióny a záporne nabité chloridové ióny (Cl–).
Okrem toho môže dôjsť k ionizácii prostredníctvom zrážok. Tento typ ionizácie sa však vyskytuje hlavne v plynoch, keď plynom prechádza elektrický prúd. Ak majú elektróny v prúde dostatočné množstvo energie potrebnej na odstránenie elektrónov z molekúl plynu, vytlačia elektróny z molekúl plynu a vytvoria iónové páry, ktoré pozostávajú z jednotlivého kladného iónu a záporného elektrónu. Tu sa tiež vytvárajú záporné ióny, pretože niektoré elektróny majú tendenciu sa pripájať k molekulám plynu, a nie vyťahovať elektróny von.
Obrázok 01: Proces ionizácie
Okrem toho k ionizácii dochádza, keď energia žiarenia alebo dostatočne energeticky nabité častice prechádzajú pevnými látkami, kvapalinami alebo plynmi; napríklad častice alfa, častice beta a gama žiarenie môžu ionizovať látky; preto ich nazývame ako ionizujúce žiarenie.
Čo je elektrolýza?
Elektrolýza je proces použitia jednosmerného elektrického prúdu na poháňanie nespontánnej chemickej reakcie. Môžeme to urobiť pomocou elektrolytického článku. Technika elektrolýzy je dôležitá na oddelenie zlúčeniny na jej ióny alebo iné zložky.
Pri elektrolýze prechádza elektrický prúd cez roztok, ktorý umožňuje pohyblivosť iónov v tomto roztoku. Elektrolytický článok obsahuje dve elektródy ponorené do rovnakého roztoku. A toto riešenie je elektrolyt. Základným faktorom pri regulácii elektrolytického článku je „nadpotenciál“. Na vykonanie nespontánnej reakcie musíme poskytnúť vyššie napätie. Tu je možné použiť aj inertnú elektródu, ktorá poskytne povrch pre reakciu, ktorá prebieha.
Obrázok 02: Elektrolýza soľného roztoku
Existuje mnoho aplikácií elektrolýzy. Jednou z bežných aplikácií je elektrolýza vody. Tu je elektrolytom voda. Potom sa uskutoční reakcia rozkladu molekúl vody na plyny vodíka a kyslíka pomocou elektrického prúdu, ktorý prechádza elektrolytom.
Aký je rozdiel medzi ionizáciou a elektrolýzou?
Ionizácia a elektrolýza sú veľmi dôležité procesy vo fyzikálnej chémii. Kľúčový rozdiel medzi ionizáciou a elektrolýzou je v tom, že ionizácia je tvorba chemických druhov s elektrickým nábojom, zatiaľ čo elektrolýza je proces použitia elektrického prúdu na uskutočnenie nespontánnej chemickej reakcie.
Pri posudzovaní procesu môže k ionizácii dôjsť z niekoľkých dôvodov, ako je reakcia medzi neutrálnym druhom a ionizujúcim činidlom, v dôsledku zrážok, v dôsledku ionizujúceho žiarenia atď. Všetky tieto metódy však vedú buď k odstránenie alebo pridanie elektrónov k chemickým zložkám, t.j. odstránením elektrónu sa vytvorí katión a získaním jedného elektrónu sa vytvorí anión. Elektrolýza je tiež metóda, ktorú môžeme použiť na ionizáciu zlúčenín. Toto je ďalší rozdiel medzi ionizáciou a elektrolýzou.
Zhrnutie – Ionizácia verzus elektrolýza
Ionizácia a elektrolýza sú veľmi dôležité procesy vo fyzikálnej chémii. Kľúčový rozdiel medzi ionizáciou a elektrolýzou je v tom, že ionizácia je tvorba chemických látok s elektrickým nábojom, zatiaľ čo elektrolýza je proces použitia elektrického prúdu na uskutočnenie nespontánnej chemickej reakcie.
