Kluczowa różnica między jonizacją a elektrolizą polega na tym, że jonizacja polega na tworzeniu związków chemicznych posiadających ładunek elektryczny, podczas gdy elektroliza to proces wykorzystujący prąd elektryczny do przeprowadzenia niespontanicznej reakcji chemicznej.
Jonizacja i elektroliza to bardzo ważne procesy w chemii fizycznej. Istnieją różne sposoby przeprowadzenia procesu jonizacji. Elektrolizę można również stosować do jonizacji związków chemicznych.
Co to jest jonizacja?
Jonizacja to proces chemiczny, w którym atomy lub cząsteczki otrzymują ładunek dodatni lub ujemny. Występuje z powodu usunięcia lub otrzymania elektronów odpowiednio z atomów lub cząsteczek. Tutaj powstałe jony nazywane są kationami lub anionymi, w zależności od ładunku, jaki mają, tj. kationy są jonami naładowanymi dodatnio, a aniony są jonami naładowanymi ujemnie. Zasadniczo utrata elektronów z obojętnego atomu lub cząsteczki tworzy kation, a pozyskiwanie elektronów z obojętnego atomu nadaje mu ładunek ujemny, tworząc anion.
Kiedy elektron jest usuwany z obojętnego atomu gazowego przez dodanie energii, tworzy jednowartościowy kation. Dzieje się tak, ponieważ neutralny atom ma równą liczbę elektronów i protonów, co skutkuje brakiem ładunku netto; kiedy usuniemy elektron z tego atomu, jest jeden nadmiarowy proton, któremu brakuje elektronu, aby zneutralizować jego ładunek. Dlatego atom ten otrzymuje ładunek +1 (jest to ładunek protonu). Wymagana do tego ilość energii to pierwsza energia jonizacji tego atomu.
Poza tym jonizacja zachodząca w roztworze płynnym polega na tworzeniu się jonów w roztworze. Na przykład, gdy cząsteczki HCl rozpuszczają się w wodzie, powstają jony hydroniowe (H3O+). Tutaj HCl reaguje z cząsteczkami wody i tworzy dodatnio naładowane jony hydroniowe i ujemnie naładowane jony chlorkowe (Cl–).
Ponadto jonizacja może nastąpić w wyniku kolizji. Jednak ten rodzaj jonizacji występuje głównie w gazach, gdy przez gaz przepływa prąd elektryczny. Jeśli elektrony w prądzie mają wystarczającą ilość energii wymaganej do usunięcia elektronów z cząsteczek gazu, wypychają elektrony z cząsteczek gazu, tworząc pary jonowe składające się z pojedynczego jonu dodatniego i elektronu ujemnego. Tutaj również tworzą się jony ujemne, ponieważ niektóre elektrony mają tendencję do przyłączania się do cząsteczek gazu zamiast wyciągania elektronów.
Rysunek 01: Proces jonizacji
Ponadto, jonizacja występuje, gdy energia promieniowania lub wystarczająco energetyczne naładowane cząstki przechodzą przez ciała stałe, ciecze lub gazy; na przykład cząstki alfa, cząstki beta i promieniowanie gamma mogą jonizować substancje; dlatego nazywamy je promieniowaniem jonizującym.
Co to jest elektroliza?
Elektroliza to proces wykorzystujący stały prąd elektryczny do napędzania niespontanicznej reakcji chemicznej. Możemy to zrobić za pomocą ogniwa elektrolitycznego. Technika elektrolizy jest ważna, aby rozdzielić związek na jego jony lub inne składniki.
W elektrolizie prąd elektryczny przepływa przez roztwór zapewniający ruchliwość jonów w tym roztworze. Ogniwo elektrolityczne zawiera dwie elektrody zanurzone w tym samym roztworze. A tym rozwiązaniem jest elektrolit. Istotnym czynnikiem w regulacji ogniwa elektrolitycznego jest „nadpotencjał”. Aby reakcja była niespontaniczna, musimy zapewnić wyższe napięcie. W tym przypadku można również użyć elektrody obojętnej, aby zapewnić powierzchnię dla zachodzącej reakcji.
Rysunek 02: Elektroliza roztworu soli
Istnieje wiele zastosowań elektrolizy. Jednym z powszechnych zastosowań jest elektroliza wody. Tutaj woda jest elektrolitem. Następnie reakcja rozpadu cząsteczek wody na gazowy wodór i tlen odbywa się za pomocą prądu elektrycznego, który przepływa przez elektrolit.
Jaka jest różnica między jonizacją a elektrolizą?
Jonizacja i elektroliza to bardzo ważne procesy w chemii fizycznej. Kluczowa różnica między jonizacją a elektrolizą polega na tym, że jonizacja polega na tworzeniu związków chemicznych posiadających ładunek elektryczny, podczas gdy elektroliza to proces wykorzystujący prąd elektryczny do przeprowadzenia niespontanicznej reakcji chemicznej.
Rozważając proces, jonizacja może mieć miejsce z kilku powodów, takich jak reakcja między obojętnym składnikiem a czynnikiem jonizującym, z powodu zderzeń, z powodu promieniowania jonizującego itp. Jednak wszystkie te metody prowadzą do usunięcie lub dodanie elektronów do składników chemicznych, tj. usunięcie elektronu tworzy kation, a uzyskanie jednego elektronu tworzy anion. Elektroliza to również metoda, którą możemy wykorzystać do jonizacji związków. Jest to więc kolejna różnica między jonizacją a elektrolizą.
Podsumowanie – Jonizacja kontra elektroliza
Jonizacja i elektroliza to bardzo ważne procesy w chemii fizycznej. Kluczowa różnica między jonizacją a elektrolizą polega na tym, że jonizacja polega na tworzeniu związków chemicznych posiadających ładunek elektryczny, podczas gdy elektroliza to proces wykorzystujący prąd elektryczny do przeprowadzenia niespontanicznej reakcji chemicznej.
