Yksinkertainen kysymys parittomista ioneista

Seuraa 
Viestejä281
Liittynyt17.3.2005

Ioneja ei esiinny sellaisenaan tyypillisesti kuin liuoksissa, sanotaan.
Mutta mitä jos oletetaan astia, joka on jaettavissa kahdeksi astiaksi ylhäältä liu'utettavilla väliseinillä, astia täytetään suolavedellä ja asetetaan sen jälkeen niin voimakkaaseen sähkökenttään siten että huomattava osa eri varauksellisista ioneista siirtyy jaettavan astian eri päihin, astia jaetaan kahdeksi ja vesi haihdutetaan astioista pois. Miten käyttäytyvät parittomiksi jäävät ionit kun niiden tulisi kiteytyä?
Astia voidaan olettaa tehdyn vahvasta eristeestä ja tarpeen vaatiessa veden haihdutus vakuumitislauksella ettei ympäristö kykene luovuttamaan tai vastaanottamaan elektroneja.

Alennuskoodi ensitilaajille @ iherb.com: RIX283

Kommentit (7)

kytoann
Seuraa 
Viestejä1906
Liittynyt16.3.2005

Jos on kysessä natriumkloridiliuos, alkuvaiheessa anodilla vapautuu kloorikaasua ja katodilla vetyä, natriumionit jäävät liuokseen. kun se väliseinä pistetään paikalleen, katodin puolella on kai enemmän natriumioneja, haihdutettaessa ne muodostavat natriumhydroksidia. Anodinl puolella voi olla vielä jäljellä kloridi-ioneja, kloorivetyä kai sieltä haihtuu.

Tyhmyydelle minä olen vihainen kuin rakkikoira; mutta viisaus ei ole kaikille suotu.

Vierailija
Natriumkloridin sulatteen elektrolyysissä tapahtuu katodilla pelkistyminen:

2 Na+ (l) + 2 e- ® 2 Na (l)

Anodilla tapahtuu hapettuminen:

2 Cl- (l) ® Cl2 (g) + 2 e-

Kokonaisreaktio on natriumkloridin hajoaminen sulaksi natriumiksi Na ja kloorikaasuksi Cl2:

2 Na+ (l) + 2 Cl- ® 2 Na (l) + Cl2 (g)

Reaktio tapahtuu, jos elektrodien välinen jännite on yli 4,07 V.

Natriumkloridin vesiliuoksen elektrolyysissä katodilla tapahtuu veden pelkistyminen:

2 H2O + 2 e- ® H2 (g) + 2 OH-

Anodilla tapahtuu hapettuminen:

2 Cl- ® Cl2 (g) + 2 e-

-

http://www.kolumbus.fi/a-p.lanne/kemia/na.html

D'oh
Seuraa 
Viestejä281
Liittynyt17.3.2005

Tiedän kyllä miten elektrolyysi toimii. Tarkoitin että liuos olisi sähkökentässä ilman että ionit pääsevät kosketuksiin anodin ja katodin kanssa. Navat ovat siis astian ulkopuolella ja ne voivat olla suurehkot samansuuntaiset metallilevyt. Jännite napojen välillä on niin korkea että ionit jakautuvat eri puolille jaettavaa astiaa.

Alennuskoodi ensitilaajille @ iherb.com: RIX283

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26895
Liittynyt16.3.2005

Vedessä ionit keräävät ympärilleen koko joukon vesimolekyylejä. Kaipa tuossa sitten jäisi vahva sähköllä varautunut liuos. Tai sitten sähkökenttä vetäisi ionit väliseinän kidehilaan, johon tulisi varautuneita alueita.

Kyllä materiaaleihin on tehtävissä pysyvää (ainakin melko) sähkövarausta. Eräät elektroniikan komponentit hyödyntävätkin sitä, esimerkiksi tietyt muistit.

D'oh
Seuraa 
Viestejä281
Liittynyt17.3.2005

Mielenkiintoista olisi tietää miten tuollainen varautunut liuos käyttäytyisi. Aiheuttaisiko sen partikkelien välinen poistovoima viskositeetin pienenemistä? Jos liuosten välille heittäisi johdonpätkän niin tapahtuisiko äkillinen sähkönpurkaus jossa syntyisi nopeasti suuri määrä metallia ja sen anionia eri astioihin? Liuos toimisi eräänlaisena kemiallisena kondensaattorina.
Lisäksi nesteet eri pulloihin kaadettuina vetäisivät toisiaan puoleensa.

Alennuskoodi ensitilaajille @ iherb.com: RIX283

kytoann
Seuraa 
Viestejä1906
Liittynyt16.3.2005

Kuten Neutroni kirjoitti, liuoksessa ionien ympärille kertyy vesimolekyylejä. Ulospäin tällainen ioni-vesimolekyylimöykky on neutraali. Ei ole mitään partikkelien välisiä poistovoimia. Eikä liuosten välille heitetty johto vaikuta mitään, koska ylimääräisiä helposti irtoavia elektroneja ei ole, eikä ioneja joilta puuttuisi elektroneja.

Vai miten lienee, jos liuos on hyvin väkevä?

Tyhmyydelle minä olen vihainen kuin rakkikoira; mutta viisaus ei ole kaikille suotu.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26895
Liittynyt16.3.2005
kytoann
Kuten Neutroni kirjoitti, liuoksessa ionien ympärille kertyy vesimolekyylejä. Ulospäin tällainen ioni-vesimolekyylimöykky on neutraali.



Ei kai se voi olla neutraali, jos varatun ionin ympärille kasataan neutraaleja vesimolekyylejä. Varaus säilyy aina.

Ei ole mitään partikkelien välisiä poistovoimia.



Tuli mieleen, että varatussa nesteessä ionit (tai ne kompleksit) käyttäytyisivät todennäköisesti kuin varauksenkuljettajat varatussa johdekappaleessa. Ne kulkeutuvat poistovoimien ajamana pinnalle. Sitä en osaa sanoa, aiheutusiko nesteessä jotain kemiallisia reaktioita astian ja ionien välillä, riippuu varmaan siitä, mitä materiaaleja ja ioneja ne olisivat.

Eikä liuosten välille heitetty johto vaikuta mitään, koska ylimääräisiä helposti irtoavia elektroneja ei ole, eikä ioneja joilta puuttuisi elektroneja.

Kyllä minä luulen, että johdossa virtaisi virtaa ja kummallakin puolella tapahtuisi liuokselle tyypillisiä anodi ja katodireaktioita.

Käytännössä mahdolliset varaukset ovat mitättömän pieniä. Siksi virta olisi lyhyt heikko pulssi. Merkittävän varauksen erottaminen johtaa nopeasti hirvittävän voimakkaisiin sähkökenttiin ja läpilyönteihin, joita mikään materiaali ei voi vastustaa.

Uusimmat

Suosituimmat