تفاوت اصلی بین یونیزاسیون و الکترولیز در این است که یونیزاسیون تشکیل گونه های شیمیایی با بار الکتریکی است، در حالی که الکترولیز فرآیند استفاده از جریان الکتریکی برای انجام یک واکنش شیمیایی غیر خود به خودی است..
یونیزاسیون و الکترولیز فرآیندهای بسیار مهمی در شیمی فیزیک هستند. روش های مختلفی برای انجام فرآیند یونیزاسیون وجود دارد. الکترولیز همچنین می تواند برای یونیزه کردن گونه های شیمیایی استفاده شود.
یونیزاسیون چیست؟
یونیزاسیون یک فرآیند شیمیایی است که در آن اتم ها یا مولکول ها بار مثبت یا منفی دریافت می کنند.به ترتیب به دلیل حذف یا به دست آوردن الکترون از اتم ها یا مولکول ها رخ می دهد. در اینجا، یون های حاصل بسته به باری که دارند، کاتیون یا آنیون نامیده می شوند، یعنی کاتیون ها یون هایی با بار مثبت و آنیون ها یون هایی با بار منفی هستند. اساساً، از دست دادن الکترون از یک اتم خنثی یا یک مولکول یک کاتیون را تشکیل می دهد و به دست آوردن الکترون از یک اتم خنثی به آن بار منفی می دهد و یک آنیون را تشکیل می دهد.
وقتی یک الکترون با افزودن انرژی از یک اتم گاز خنثی جدا می شود، یک کاتیون تک ظرفیتی تشکیل می دهد. به این دلیل است که یک اتم خنثی دارای تعداد مساوی الکترون و پروتون است که در نتیجه بار خالص ندارد. وقتی یک الکترون را از آن اتم حذف می کنیم، یک پروتون اضافی وجود دارد که فاقد الکترونی است تا بار خود را خنثی کند. بنابراین، آن اتم یک بار +1 دریافت می کند (این بار پروتون است). مقدار انرژی مورد نیاز برای این اولین انرژی یونیزاسیون آن اتم است.
علاوه بر این، یونیزاسیونی که در محلول مایع صورت می گیرد، تشکیل یون در محلول است.به عنوان مثال، هنگامی که مولکول های HCl در آب حل می شوند، یون های هیدرونیوم (H3O+) تشکیل می شوند. در اینجا HCl با مولکول های آب واکنش می دهد و یون های هیدرونیوم با بار مثبت و یون های کلرید با بار منفی (Cl–) را تشکیل می دهد.
علاوه بر این، یونیزاسیون ممکن است از طریق برخورد رخ دهد. اما، این نوع یونیزاسیون عمدتاً در گازها هنگام عبور جریان الکتریکی از گاز اتفاق می افتد. اگر الکترون‌های موجود در جریان مقدار کافی انرژی لازم برای حذف الکترون‌ها از مولکول‌های گاز را داشته باشند، الکترون‌ها را از مولکول‌های گاز خارج می‌کنند و جفت‌های یونی تولید می‌کنند که از هر یون مثبت و الکترون منفی تشکیل شده‌اند. در اینجا، یون‌های منفی نیز تشکیل می‌شوند، زیرا برخی از الکترون‌ها تمایل دارند به‌جای بیرون کشیدن الکترون‌ها، به مولکول‌های گاز بچسبند.
شکل 01: فرآیند یونیزاسیون
علاوه بر این، یونیزاسیون زمانی اتفاق می افتد که انرژی تشعشع یا ذرات باردار به اندازه کافی پرانرژی از جامدات، مایعات یا گازها عبور کنند. به عنوان مثال، ذرات آلفا، ذرات بتا و تابش گاما می توانند مواد را یونیزه کنند. بنابراین، ما آنها را به عنوان تشعشعات یونیزان نام گذاری می کنیم.
الکترولیز چیست؟
الکترولیز فرآیند استفاده از جریان الکتریکی مستقیم برای هدایت یک واکنش شیمیایی غیر خود به خودی است. ما می توانیم این کار را با استفاده از یک سلول الکترولیتی انجام دهیم. تکنیک الکترولیز برای جداسازی یک ترکیب به یونها یا سایر اجزای آن مهم است.
در الکترولیز، جریان الکتریکی از محلولی برای تحرک یون‌های موجود در آن محلول عبور می‌کند. یک سلول الکترولیتی حاوی دو الکترود است که در یک محلول غوطه ور شده اند. و این محلول الکترولیت است. یک عامل اساسی در تنظیم سلول الکترولیتی "بیش از پتانسیل" است. برای انجام یک واکنش غیر خود به خودی باید ولتاژ بالاتری ارائه کنیم.در اینجا، یک الکترود بی اثر نیز می تواند برای فراهم کردن سطح واکنشی که رخ می دهد استفاده شود.
شکل 02: الکترولیز محلول نمک
کاربردهای زیادی از الکترولیز وجود دارد. یکی از کاربردهای رایج، الکترولیز آب است. در اینجا آب الکترولیت است. سپس واکنش تجزیه مولکول های آب به گازهای هیدروژن و اکسیژن با استفاده از جریان الکتریکی که از الکترولیت عبور می کند انجام می شود.
تفاوت بین یونیزاسیون و الکترولیز چیست؟
یونیزاسیون و الکترولیز فرآیندهای بسیار مهمی در شیمی فیزیک هستند. تفاوت اصلی بین یونیزاسیون و الکترولیز در این است که یونیزاسیون تشکیل گونه های شیمیایی با بار الکتریکی است، در حالی که الکترولیز فرآیند استفاده از جریان الکتریکی برای انجام یک واکنش شیمیایی غیر خود به خودی است.
هنگام در نظر گرفتن فرآیند، یونیزاسیون می تواند به دلایل متعددی مانند واکنش بین یک گونه خنثی و یک عامل یونیزان، در اثر برخورد، در اثر تشعشعات یونیزان و غیره صورت گیرد. با این حال، همه این روش ها منجر به حذف یا افزودن الکترون به اجزای شیمیایی، یعنی حذف یک الکترون یک کاتیون و با به دست آوردن یک الکترون، یک آنیون را تشکیل می دهد. الکترولیز نیز روشی است که می توانیم برای یونیزاسیون ترکیبات از آن استفاده کنیم. بنابراین، این تفاوت دیگری بین یونیزاسیون و الکترولیز است.
خلاصه - یونیزاسیون در مقابل الکترولیز
یونیزاسیون و الکترولیز فرآیندهای بسیار مهمی در شیمی فیزیک هستند. تفاوت اصلی بین یونیزاسیون و الکترولیز در این است که یونیزاسیون تشکیل گونه های شیمیایی با بار الکتریکی است، در حالی که الکترولیز فرآیند استفاده از جریان الکتریکی برای انجام یک واکنش شیمیایی غیر خود به خودی است.
