Erinevus ionisatsiooni ja elektrolüüsi vahel

võtme erinevus ionisatsiooni ja elektrolüüsi vahel on see ionisatsioon on elektrilaenguga keemiliste ühendite moodustumine, samal ajal kui elektrolüüs on elektrivoolu kasutamine mitte spontaanse keemilise reaktsiooni läbiviimiseks.

Ioniseerimine ja elektrolüüs on füüsikalises keemias väga olulised protsessid. Ionisatsiooniprotsessi läbiviimiseks on erinevaid viise. Elektrolüüsi saab kasutada ka keemiliste liikide ioniseerimiseks.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on ionisatsioon
3. Mis on elektrolüüs
4. Kõrvuti võrdlus - ionisatsioon vs elektrolüüs tabeli kujul
5. Kokkuvõte

Mis on ionisatsioon?

Ioniseerimine on keemiline protsess, milles aatomid või molekulid saavad positiivse või negatiivse laengu. See ilmneb vastavalt aatomite või molekulide elektronide eemaldamise või saamise tõttu. Saadud ioone nimetatakse siin sõltuvalt nende laengust katioonideks või anioonideks, st katioonid on positiivselt laetud ioonid ja anioonid on negatiivselt laetud ioonid. Põhimõtteliselt moodustab elektronide kaotus neutraalsest aatomist või molekulist katiooni ja elektronide suurenemine neutraalsest aatomist annab sellele negatiivse laengu, moodustades aniooni.

Kui elektron eemaldatakse neutraalsest gaasilisest aatomist energia lisamisega, moodustab see monovalentse katiooni. Selle põhjuseks on see, et neutraalsel aatomil on võrdsel arvul elektrone ja prootoneid, mille tulemuseks pole netolaeng; kui eemaldame sellest aatomist elektroni, siis on olemas üks liigne prooton, millel puudub elektron, mis neutraliseeriks selle laengu. Seetõttu saab see aatom +1 laengu (see on prootonlaeng). Selle jaoks vajalik energiakogus on selle aatomi esimene ionisatsioonienergia.

Lisaks on vedelas lahuses toimuv ionisatsioon ioonide moodustumine lahuses. Näiteks kui HCl-molekulid lahustuvad vees, siis hüdrooniumiioonid (H₃O⁺) moodustatakse. Siin reageerib HCl veemolekulidega ja moodustab positiivselt laetud hüdrooniumiioonid ja negatiivselt laetud kloriidi (Cl^-) ioonid.

Lisaks võib ionisatsioon toimuda kokkupõrgete kaudu. Kuid seda tüüpi ionisatsioon toimub peamiselt gaasides, kui gaasi läbib elektrivool. Kui voolu elektronidel on piisav kogus energiat, mis on vajalik gaasimolekulide elektronide eemaldamiseks, sunnivad nad elektrienergiat gaasimolekulidest välja, tekitades ioonipaare, mis koosnevad üksikust positiivsest ioonist ja negatiivsest elektronist. Siin moodustuvad negatiivsed ioonid ka seetõttu, et mõned elektronid kipuvad pigem gaasimolekulidele kinnituma kui elektronid välja tõmbama.

Joonis 01: ionisatsiooniprotsess

Lisaks toimub ionisatsioon siis, kui kiirgusenergia või piisavalt energeetiliselt laetud osakesed läbivad tahkeid aineid, vedelikke või gaase; näiteks alfaosakesed, beetaosakesed ja gammakiirgus võivad aineid ioniseerida; seetõttu nimetame neid ioniseerivaks kiirguseks.

Mis on elektrolüüs?

Elektrolüüs on otsese elektrivoolu kasutamine mitte spontaanse keemilise reaktsiooni juhtimiseks. Saame seda teha elektrolüütilise elemendi abil. Elektrolüüsi tehnika on oluline ühendi eraldamiseks selle ioonideks või muudeks komponentideks.

Elektrolüüsil läbib lahus ioonide liikuvuse jaoks elektrivoolu. Elektrolüütiline element sisaldab kahte samasse lahusesse sukeldatud elektroodi. Ja see lahendus on elektrolüüt. Elektrolüütilise elemendi reguleerimise oluline tegur on “üle potentsiaali”. Mitte spontaanse reaktsiooni läbiviimiseks peame pakkuma kõrgemat pinget. Siin saab ka toimuva reaktsiooni pinna saamiseks kasutada inertset elektroodi.

Joonis 02: soolalahuse elektrolüüs

Elektrolüüsi on palju. Üks levinumaid rakendusi on vee elektrolüüs. Siin on vesi elektrolüüt. Seejärel toimub veemolekulide vesiniks ja hapniku gaasideks lagunemise reaktsioon, kasutades elektrolüüdi läbivat elektrivoolu.

Mis vahe on ionisatsioonil ja elektrolüüsil??

Ioniseerimine ja elektrolüüs on füüsikalises keemias väga olulised protsessid. Peamine erinevus ionisatsiooni ja elektrolüüsi vahel on see, et ioniseerimine on elektrilaenguga keemiliste ühendite moodustumine, samas kui elektrolüüs on elektrivoolu kasutamine mitte spontaanse keemilise reaktsiooni läbiviimiseks..

Protsessi kaalumisel võib ionisatsioon toimuda mitmel põhjusel, näiteks reaktsioon neutraalsete liikide ja ioniseeriva aine vahel, kokkupõrked, ioniseeriv kiirgus jne, kuid kõik need meetodid põhjustavad kas elektronid keemilisteks komponentideks, st elektronide eemaldamine moodustab katiooni ja ühe elektroni saamine moodustab aniooni. Elektrolüüs on ka meetod, mida saame kasutada ühendite ioniseerimiseks. Niisiis, see on veel üks erinevus ionisatsiooni ja elektrolüüsi vahel.

Kokkuvõte - ionisatsioon vs elektrolüüs

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Elektrolüüsi mõiste keemias.” ThoughtCo, 7. veebruar 2019, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. Evan Masoni “elektronide ionisatsioon” - Omad tööd (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedia kaudu
2. Sarah.Blumeni "soolaelektrolüüs" - Omad tööd (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu

Teadus ja loodus