Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Kimia · Pelajaran

Bandingkan kes akueus dan lebur dalam skop sahaja

Air menyertai elektrolisis akueus, dan tiba-tiba hasil yang anda ramal untuk garam lebur tidak lagi sesuai.

Dalam halaman ini
  1. Apakah rutin membuat keputusan?
  2. Contoh berlangkah
  3. Nota ringkas tentang asid cair
  4. Kesilapan yang perlu dielakkan
  5. Semak diri anda
  6. Langkah seterusnya

Dalam sebatian lebur, hanya ion sebatian itu sendiri yang ada. Dalam larutan akueus (aqueous), air menambah H⁺ dan OH⁻, jadi setiap elektrod mempunyai pilihan. Pelajaran ini memberi set peraturan ringkas untuk kes mudah, dan anda perlu menyemak sukatan pelajaran untuk skop yang tepat.

Ia berbanding terus dengan hasil lebur dan menggunakan persamaan setengah untuk menulis keputusan. Mengetahui logam mana lebih reaktif membantu, seperti dalam logam dan kereaktifan.

Apakah rutin membuat keputusan?

Gunakan dua soalan yang sama setiap kali.

Di katod (negatif): adakah logam kurang reaktif daripada hidrogen? Jika ya, logam terbentuk. Jika tidak, hidrogen terbentuk.

Di anod (positif): adakah ion halida (klorida, bromida, iodida) ada dalam kepekatan yang sesuai? Jika ya, halogen terbentuk. Jika tidak, oksigen terbentuk.

Dengan elektrod aktif seperti kuprum dalam kuprum(II) sulfat, anod itu sendiri boleh larut. Ini mengubah peraturan anod, dan penyaduran elektrik menggunakannya.

Contoh berlangkah

Bandingkan tiga sel, semuanya dengan elektrod lengai.

ElektrolitIon yang adaKatodAnod
Natrium klorida leburNa⁺, Cl⁻natriumklorin
Larutan natrium klorida pekatNa⁺, Cl⁻, H⁺, OH⁻hidrogenklorin
Larutan kuprum(II) sulfatCu²⁺, SO₄²⁻, H⁺, OH⁻kuprumoksigen

Penaakulan baris kedua: natrium lebih reaktif daripada hidrogen, jadi H⁺ dinyahcas: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Klorida ialah halida dan pekat, jadi Cl⁻ dinyahcas: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻. Ion Na⁺ dan OH⁻ kekal dalam larutan, yang menjadi larutan natrium hidroksida.

Penaakulan baris ketiga: kuprum kurang reaktif daripada hidrogen, jadi Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Tiada halida, jadi ion hidroksida melepaskan elektron: 4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4e⁻. Larutan kehilangan ion kuprum dan menjadi lebih berasid.

Idea bahaya dalam perkataan: klorin ialah gas toksik dan mengakis, sebab itu sel klorin industri direka untuk mengekalkan gas itu tertutup. Halaman ini hanya meliputi penaakulan.

Nota ringkas tentang asid cair

Bagi asid sulfurik cair, ion yang ada ialah H⁺, OH⁻ dan SO₄²⁻. Hidrogen terbentuk di katod (4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂) dan oksigen di anod (4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4e⁻).

Empat elektron memberi 2 H₂ dan 1 O₂, jadi gas berada dalam nisbah isi padu 2 : 1. Perubahan bersih ialah air terurai: 2H₂O → 2H₂ + O₂.

Kesilapan yang perlu dielakkan

Kesilapan biasa ialah membawa jawapan lebur ke kes akueus.

Jawapan yang salah: “Larutan natrium klorida pekat menghasilkan natrium di katod.”

Natrium lebih reaktif daripada hidrogen, jadi ion hidrogen dinyahcas, bukan ion natrium.

Pembetulannya ialah menyenaraikan keempat-empat ion, kemudian menggunakan dua soalan itu. Tulis “lebur” atau “akueus” pada permulaan kerja anda sebelum bermula.

Semak diri anda

1. Ramalkan hasil larutan kuprum(II) sulfat dengan elektrod lengai.

Lihat jawapan

Katod: kuprum (kurang reaktif daripada hidrogen). Anod: oksigen (tiada halida).

2. Ramalkan hasil larutan natrium klorida pekat dengan elektrod lengai, dan namakan bahan yang tinggal dalam larutan.

Lihat jawapan

Katod: hidrogen. Anod: klorin. Tinggal dalam larutan: natrium hidroksida, daripada Na⁺ dan OH⁻.

3. Gas apakah yang terbentuk dalam elektrolisis asid sulfurik cair, dan dalam nisbah isi padu berapa?

Lihat jawapan

Hidrogen di katod dan oksigen di anod, dalam nisbah isi padu 2 : 1, kerana 4 elektron membebaskan 2 H₂ dan 1 O₂.

Langkah seterusnya

Seterusnya, tafsir gambar rajah penyaduran elektrik dengan selamat, yang menggunakan elektrod aktif. Guru mol dan nisbah persamaan membantu apabila soalan meminta kuantiti hasil.

Jika peraturan akueus masih kabur, guru kami boleh menguji penaakulan anda pada sel baharu dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Mengapa elektrolisis akueus memberi hasil berbeza daripada lebur?

Air menambah dua lagi ion, H⁺ dan OH⁻, dalam larutan. Di setiap elektrod kini ada pilihan antara ion daripada sebatian dan ion daripada air. Pilihan itu bergantung pada kereaktifan logam dan, di anod, ion bukan logam yang ada.

Bagaimana menentukan apa yang terbentuk di katod dalam larutan?

Bandingkan logam dengan hidrogen. Jika logam kurang reaktif daripada hidrogen, seperti kuprum atau argentum, logam terbentuk. Jika lebih reaktif, seperti natrium atau kalium, hidrogen terbentuk. Semak sukatan pelajaran anda untuk perkataan peraturan yang tepat.

Bagaimana menentukan apa yang terbentuk di anod dalam larutan?

Jika ion halida seperti klorida ada dalam larutan yang cukup pekat, halogen terbentuk. Jika tidak, oksigen terbentuk daripada ion hidroksida. Ion sulfat dan nitrat tidak dinyahcas dalam kes mudah ini. Sahkan keadaan yang dijangka dalam sukatan pelajaran.

Sumber rujukan

  1. Cambridge IGCSE Chemistry 0620 syllabus page

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika peraturan akueus terus berlanggar dengan peraturan lebur dalam fikiran anda, guru satu dengan satu boleh menyusun satu rutin keputusan dan mengujinya pada contoh baharu bersama anda.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Anda bersetuju dengan kadar sejam guru sebelum kelas percubaan, dan kelas seterusnya kekal pada kadar yang sama. Jadual diatur bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami