Різниця між іонізацією та електролізом

The ключова різниця між іонізацією та електролізом є те іонізація - це утворення хімічних видів, що мають електричний заряд, тоді як електроліз - це процес використання електричного струму для проведення неспонтанної хімічної реакції.

Іонізація та електроліз - дуже важливі процеси фізичної хімії. Існують різні способи проведення іонізаційного процесу. Електроліз також може бути використаний для іонізації хімічних видів.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке іонізація
3. Що таке електроліз
4. Побічне порівняння - іонізація проти електролізу в табличній формі
5. Підсумок

Що таке іонізація?

Іонізація - це хімічний процес, при якому атоми або молекули отримують позитивний чи негативний заряд. Це відбувається через вилучення або отримання електронів відповідно з атомів або молекул. Тут отримані іони називаються катіонами або аніонами, залежно від заряду, який вони мають, тобто катіони є позитивно зарядженими іонами, а аніони - негативно зарядженими іонами. В основному, втрата електронів з нейтрального атома або молекули утворює катіон, а посилення електронів з нейтрального атома дає йому негативний заряд, утворюючи аніон.

Коли електрон видаляється з нейтрального газоподібного атома шляхом додавання енергії, він утворює одновалентний катіон. Це тому, що нейтральний атом має рівну кількість електронів і протонів, внаслідок чого нетто заряд; коли ми видаляємо електрон з цього атома, є один надлишок протона, якому не вистачає електрона для нейтралізації його заряду. Тому цей атом отримує +1 заряд (це заряд протона). Кількість енергії, необхідної для цього, є першою енергією іонізації цього атома.

Крім того, іонізація, що відбувається в рідкому розчині, - це утворення в розчині іонів. Наприклад, коли молекули HCl розчиняються у воді, іони гідронію (Н₃О⁺) утворюються. Тут HCl реагує з молекулами води і утворює позитивно заряджені іони гідронію та негативно заряджений хлорид (Cl^-) іони.

Крім того, іонізація може відбуватися через зіткнення. Але цей тип іонізації відбувається в основному в газах, коли через газ проходить електричний струм. Якщо електрони в струмі мають достатню кількість енергії, необхідної для виведення електронів з молекул газу, вони витіснять електрони з молекул газу, утворюючи іонні пари, що складаються з індивідуального позитивного іона та негативного електрона. Тут також утворюються негативні іони, оскільки деякі електрони, як правило, приєднуються до молекул газу, а не витягують електрони.

Малюнок 01: Процес іонізації

Більше того, іонізація відбувається, коли енергія випромінювання або достатньо енергійно заряджені частинки проходять через тверді речовини, рідини або гази; наприклад, альфа-частинки, бета-частинки та гамма-випромінювання можуть іонізувати речовини; тому ми називаємо їх іонізуючим випромінюванням.

Що таке електроліз?

Електроліз - це процес використання прямого електричного струму для приводу неспонтанної хімічної реакції. Це можна зробити за допомогою електролітичної комірки. Техніку електролізу важливо розділити сполуку на її іони або інші компоненти.

При електролізі електричний струм проходить через розчин для рухливості іонів у цьому розчині. Електролітична комірка містить два електроди, занурені в один і той же розчин. І це рішення - електроліт. Важливим фактором регулювання електролітичної комірки є «над потенціал». Ми повинні забезпечити більш високу напругу, щоб здійснити неспонтанну реакцію. Тут може бути використаний інертний електрод для забезпечення поверхні реакції, що відбувається.

Малюнок 02: Електроліз сольового розчину

Існує багато застосувань електролізу. Одне поширене застосування - електроліз води. Тут вода - електроліт. Потім відбувається реакція розщеплення молекул води на гази водню та кисню за допомогою електричного струму, що пропускається через електроліт.

Яка різниця між іонізацією та електролізом?

Іонізація та електроліз - дуже важливі процеси фізичної хімії. Ключова відмінність іонізації від електролізу полягає в тому, що іонізація - це утворення хімічних видів, що мають електричний заряд, тоді як електроліз - це процес використання електричного струму для проведення неспонтанної хімічної реакції.

Розглядаючи процес, іонізація може відбуватися через декілька причин, таких як реакція між нейтральним видом та іонізуючим агентом, через зіткнення, через іонізуюче випромінювання тощо. Однак усі ці методи призводять до видалення або додавання електрони до хімічних компонентів, тобто видалення електрона утворює катіон, а набираючи один електрон утворює аніон. Електроліз - це також метод, який ми можемо використовувати для іонізації сполук. Отже, це ще одна різниця між іонізацією та електролізом.

Підсумок - Іонізація проти електролізу

Іонізація та електроліз - дуже важливі процеси фізичної хімії. Ключова відмінність іонізації від електролізу полягає в тому, що іонізація - це утворення хімічних видів, що мають електричний заряд, тоді як електроліз - це процес використання електричного струму для проведення неспонтанної хімічної реакції.

Довідка:

1. Гельменстін, Енн Марі. «Визначення електролізу в хімії». ThoughtCo, 7 лютого 2019 року, доступний тут.

Надано зображення:

1. "Електронна іонізація" Евана Мейсона - власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons
2. «Електроліз солі» Сари Блумен - власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons