Kimya Deneyleri- Na2SO4 ün Elektrolizini Öğrenmek

Deney adı: Na2SO4 ün Elektrolizi

Deneyi amacı: Na2SO4 ün elektrolizini öğrenmek

Teorik bilgi:

            Elektroliz: Kendiliğinden oluşmayan bir kimyasal tepkimenin, elektrik enerjisi yardımıyla gerçekleştirilmesine, yani elektrik enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşmesi olayına elektroliz denir.

Elektroliz, bir elektrik akımı tarafından aşılan bir elektrolitin uğradığı ayrışmadır. Bu akımın elektrolit içinde iletilmesiyle birlikte elektroliz gelişir. Elektrolit, çoğunlukla erimiş olarak ya da bir tuz eriyiğinin sulu çözeltisi halindedir. Volta pilinin bulunmasıyla (1800) ve suyun elektrolizine uygulanmasıyla ilgili ilk deneyler, XIX. yy’ın başlarında gerçekleştirilmiştir. “Elektroliz” sözcüğünün, olayı özel olarak inceleyen Michael Faraday tarafından ortaya atıldığı sanılmaktadır.

Elektroliz ile ilgili bazı terimler: Elektrolit: İçinde serbest iyon bulunduran ortamlara denir. Elektrot: Elektrolit içine batırılan metallere denir. Anot: Bir elektroliz kabında, üreticinin pozitif kutbuna bağlı elektrota denir. Katot: Elektroliz kabında, üreticinin negatif kutbuna bağlı elektrota denir. 

            Bir metalden elektrik akımı geçerken kimyasal bir değişmenin olmadığını biliyoruz. Ancak iyonlar içeren bir sıvıdan elektrik akımı geçirilirse kimyasal bir değişme gerçekleşir; + yüklü iyonlar indirgenebilir, - yüklü iyonlar da yükseltgenebilir. Yani redoks tepkimesi gerçekleşir. 

            Yükseltgenmenin olduğu elektrota; ANOT, indirgenmenin olduğu elektrota; KATOT adı verilir.

Kullanılan Araç ve Gereçler:

      Üç ayak

      Bağlama parçası

      Bünzen kıskacı

      Deney tüpü (2 adet)

      Elektrot

      Na2SO4

      Beher

      Fenolftaleyn

      Bağlantı kabloları

      Pil yatağı (2 adet)

Deneyin Yapılışı:

Beherin içine su ve NA2SO4 koyduk. Gücü arttırmak için 2 tane güç kaynağını seri bağladık. Beherin içine deney tüpleri yerleştirip kabloları pile bağlayıp düzeneği tamamladık. Başka bir beherin içine su fenolftaleyn ve sodyum (Na) metali koyduk. Na suyla hızlı bir şekilde tepkimeye girdi ve ses çıktı. Bizim yaptığımız deneyde ses çıkmadı yani Na tepkimeye girmedi.

Deneyin Sonucu:

Katot da pembe renk oluştu. Deneyde Na metalinin suyla tepkimesinde hidrojen gazı açığa çıkmaz.

Deneyin yorumu:

Katot: (-)

H2O(s) + 1 e → 1∕2 H2 (g) + OH-

Na(k) + H2O → 1∕2 H2(g) + Na(aq)+ +OH-(aq)    

Anot: (+)

SO4(aq) → S2O8(aq) + 2e

H2O → 1∕2O (g) + 2e + 2H+(aq)

16S+6 → 1s2 2s2 2p6

8O-2 → 1s2 2s2 2p6

Fs= 16.1∕2² = 4 brm  Fo= 8.1∕2²=2 brm

Önce oksijenden elektron çıkıyor. Çünkü oksijen 2 brmlik, kükürt 4 brmlik çekiliyor.

Na2SO4(k) + H2O(s) → Na+(aq) + SO4-2(aq) →Elektroliz→ H2(g) + 1∕2 O2(g) + 2Na+(aq) + 2SO4-2 (aq)

Kaynakça:

Deney föyü