الدرس: 4-10-1 خلية التحليل الكهربائي لمنصهر كلوريد الصوديوم

خلية التحليل الكهربائي لمنصهر كلوريد الصوديوم

• الخلايا الإلكتروليتية: هي خلية كهروكيميائية يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية نتيجة تمرير تيار كهربائي خارجي يقود إلى تفاعل كيميائي، أي أن هذا التفاعل غير تلقائي وعليه فإن $\mathrm{\Delta }\mathbf{G}$ موجبة. ولها تطبيقات مهمة في الصناعة مثال ذلك خلايا التحليل الكهربائي في تنقية الفلزات وخلايا الطلاء الكهربائي.
• التحلل الكهربائي: هو تفاعل كيميائي غير تلقائي يحدث نتيجة تمرير تيار كهربائي في خلية إلكتروليتية حيث يحصل تفاعل الأكسدة للأيونات السالبة عند الأنود وتفاعل الاختزال للأيونات الموجبة عند الكاثود فتتحرر أو تترسب نتيجة لذلك المواد عند الأقطاب المخالفة لها في الشحنة بأعداد متساوية من المكافئات الغرامية خلية التحليل الكهربائي لمنصهر كلوريد الصوديوم.
• تكون أقطابها من الكربون أو البلاتين مغمورة في منصهر كلوريد الصوديوم الذي يحتوي على أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد حرة الانتقال، وعند عملية التحليل الكهربائي فإن الاختزال يحدث عن الكاثود حيث تختزل أيونات الصوديوم فقط مكونة فلز الصوديوم.

${\mathrm{Na}}^{+}+1\mathrm{e}\to \mathrm{Na}$ تفاعل نصف الخلية عند الكاثود، أما عند الأنود فتحدث أكسدة الكلوريد فقط فيتحرر غاز الكلور.

$2{\mathrm{Cl}}^{-}+2\mathrm{e}\to {\mathrm{Cl}}_2$ تفاعل نصف الخلية عند الأنود.

$\begin{array}{c}2{\mathrm{Na}}^{+}+1\mathrm{e}\to 2\mathrm{Na}\\ 2{\mathrm{Cl}}^{-}+2\mathrm{e}\to {\mathrm{Cl}}_2\\ 2{\mathrm{Na}}^{+}+2{\mathrm{Cl}}^{-}\to {\mathrm{Cl}}_2+2\mathrm{Na}\end{array}$

وعند جمع نصفي التفاعل بعد أن نجعل عدد الإلكترونات المكتسبة عند الكاثود تساوي عدد الإلكترونات المفقودة عند الأنود نحصل على التفاعل العام للخلية.

علل: يجب إبقاء الصوديوم معزولاً عن غاز الكلور؟

لكي لا يتفاعلا بشكل تلقائي لتكوين NaCl مرة ثانية.