Galvenā atšķirība starp jonizāciju un elektrolīzi ir tā, ka jonizācija ir ķīmisku vielu veidošanās ar elektrisko lādiņu, savukārt elektrolīze ir elektriskās strāvas izmantošanas process, lai veiktu ne-spontānu ķīmisku reakciju.
Jonizācija un elektrolīze ir ļoti svarīgi procesi fizikālajā ķīmijā. Ir dažādi veidi, kā veikt jonizācijas procesu. Elektrolīzi var izmantot arī ķīmisko vielu jonizēšanai.
Kas ir jonizācija?
Jonizācija ir ķīmisks process, kurā atomi vai molekulas iegūst pozitīvu vai negatīvu lādiņu. Tas rodas attiecīgi elektronu noņemšanas vai iegūšanas dēļ no atomiem vai molekulām. Šeit iegūtie joni tiek nosaukti par katjoniem vai anjoniem atkarībā no to lādiņa, t.i., katjoni ir pozitīvi lādēti joni, bet anjoni ir negatīvi lādēti joni. Būtībā elektronu zudums no neitrāla atoma vai molekulas veido katjonu, un elektronu pieaugums no neitrāla atoma rada negatīvu lādiņu, veidojot anjonu.
Kad elektronu atdala no neitrāla gāzveida atoma, pievienojot enerģiju, tas veido monovalentu katjonu. Tas ir tāpēc, ka neitrālā atomā ir vienāds elektronu un protonu skaits, kā rezultātā nav tīrā lādiņa; kad mēs noņemam elektronu no šī atoma, ir viens lieks protons, kuram trūkst elektrona, lai neitralizētu tā lādiņu. Tāpēc šis atoms saņem +1 lādiņu (tas ir protona lādiņš). Tam nepieciešamais enerģijas daudzums ir šī atoma pirmā jonizācijas enerģija.
Turklāt jonizācija, kas notiek šķidrā šķīdumā, ir jonu veidošanās šķīdumā. Piemēram, HCl molekulām izšķīstot ūdenī, veidojas hidronija joni (H3O+). Šeit HCl reaģē ar ūdens molekulām un veido pozitīvi lādētus hidronija jonus un negatīvi lādētus hlorīda (Cl–) jonus.
Turklāt sadursmes rezultātā var notikt jonizācija. Bet šāda veida jonizācija galvenokārt notiek gāzēs, kad caur gāzi iet elektriskā strāva. Ja strāvā esošajiem elektroniem ir pietiekams enerģijas daudzums, kas nepieciešams elektronu noņemšanai no gāzes molekulām, tie izspiedīs elektronus no gāzes molekulām, veidojot jonu pārus, kas sastāv no atsevišķa pozitīvā jona un negatīvā elektrona. Šeit veidojas arī negatīvie joni, jo daži elektroni mēdz pievienoties gāzes molekulām, nevis izvilkt elektronus.
Attēls 01: Jonizācijas process
Turklāt jonizācija notiek, kad starojuma enerģija vai pietiekami enerģiski uzlādētas daļiņas iziet cauri cietām vielām, šķidrumiem vai gāzēm; piemēram, alfa daļiņas, beta daļiņas un gamma starojums var jonizēt vielas; tāpēc mēs tos saucam par jonizējošo starojumu.
Kas ir elektrolīze?
Elektrolīze ir process, kurā tiek izmantota tiešā elektriskā strāva, lai izraisītu ne-spontānu ķīmisku reakciju. Mēs to varam izdarīt, izmantojot elektrolītisko elementu. Elektrolīzes tehnika ir svarīga, lai savienojumu sadalītu jonos vai citos komponentos.
Elektrolīzes laikā elektriskā strāva iet caur šķīdumu, lai nodrošinātu jonu kustīgumu šajā šķīdumā. Elektrolītiskā šūna satur divus elektrodus, kas iegremdēti vienā un tajā pašā šķīdumā. Un šis risinājums ir elektrolīts. Būtisks faktors elektrolītiskās šūnas regulēšanā ir "pārmērīgs potenciāls". Mums ir jānodrošina lielāks spriegums, lai veiktu ne-spontānu reakciju. Šeit var izmantot arī inertu elektrodu, lai nodrošinātu virsmu reakcijai, kas notiek.
Attēls 02: Sāls šķīduma elektrolīze
Ir daudzi elektrolīzes pielietojumi. Viens izplatīts pielietojums ir ūdens elektrolīze. Šeit ūdens ir elektrolīts. Pēc tam ūdens molekulu sadalīšanās reakcija ūdeņraža un skābekļa gāzēs tiek veikta, izmantojot elektrisko strāvu, kas tiek izlaista caur elektrolītu.
Kāda ir atšķirība starp jonizāciju un elektrolīzi?
Jonizācija un elektrolīze ir ļoti svarīgi procesi fizikālajā ķīmijā. Galvenā atšķirība starp jonizāciju un elektrolīzi ir tā, ka jonizācija ir ķīmisku vielu veidošanās ar elektrisko lādiņu, savukārt elektrolīze ir elektriskās strāvas izmantošanas process, lai veiktu ne-spontānu ķīmisku reakciju.
Apsverot procesu, jonizācija var notikt vairāku iemeslu dēļ, piemēram, reakcija starp neitrālu sugu un jonizējošo aģentu, sadursmju dēļ, jonizējošā starojuma dēļ utt. Tomēr visas šīs metodes var izraisīt vai nu elektronu atdalīšana vai pievienošana ķīmiskajām sastāvdaļām, t.i., noņemot elektronu, veidojas katjons un iegūstot vienu elektronu, veidojas anjons. Elektrolīze ir arī metode, ko varam izmantot savienojumu jonizācijai. Tātad šī ir vēl viena atšķirība starp jonizāciju un elektrolīzi.
Kopsavilkums - jonizācija pret elektrolīzi
Jonizācija un elektrolīze ir ļoti svarīgi procesi fizikālajā ķīmijā. Galvenā atšķirība starp jonizāciju un elektrolīzi ir tā, ka jonizācija ir ķīmisku vielu veidošanās ar elektrisko lādiņu, turpretim elektrolīze ir elektriskās strāvas izmantošanas process, lai veiktu ne-spontānu ķīmisku reakciju.
