Ключовата разлика между йонизацията и електролизата е, че йонизацията е образуването на химически видове, имащи електрически заряд, докато електролизата е процес на използване на електрически ток за извършване на неспонтанна химическа реакция.
Йонизацията и електролизата са много важни процеси във физическата химия. Има различни начини за извършване на процес на йонизация. Електролизата може да се използва и за йонизиране на химически видове.
Какво е йонизация?
Йонизацията е химичен процес, при който атомите или молекулите получават положителен или отрицателен заряд. Това се случва поради отстраняване или получаване на електрони от атоми или молекули, съответно. Тук получените йони се наричат като катиони или аниони, в зависимост от заряда, който имат, т.е. катионите са положително заредени йони, а анионите са отрицателно заредени йони. По принцип загубата на електрони от неутрален атом или молекула образува катион, а получаването на електрони от неутрален атом му дава отрицателен заряд, образувайки анион.
Когато електрон се отстрани от неутрален газообразен атом чрез добавяне на енергия, той образува едновалентен катион. Това е така, защото неутрален атом има равен брой електрони и протони, което води до липса на нетен заряд; когато премахнем електрон от този атом, има един излишен протон, на който липсва електрон, за да неутрализира заряда си. Следователно този атом получава заряд +1 (това е зарядът на протона). Количеството енергия, необходимо за това, е първата йонизационна енергия на този атом.
Освен това, йонизацията, която протича в течен разтвор, е образуването на йони в разтвора. Например, когато молекулите на HCl се разтварят във вода, се образуват хидрониеви йони (H3O+). Тук HCl реагира с водните молекули и образува положително заредени хидрониеви йони и отрицателно заредени хлоридни (Cl–) йони.
Освен това йонизацията може да възникне чрез сблъсъци. Но този тип йонизация се среща главно в газове, когато през газа преминава електрически ток. Ако електроните в тока имат достатъчно количество енергия, необходимо за отстраняване на електрони от газовите молекули, те ще изтласкат електроните от газовите молекули, произвеждайки йонни двойки, които се състоят от отделния положителен йон и отрицателния електрон. Тук също се образуват отрицателни йони, защото някои електрони са склонни да се прикрепят към газовите молекули, вместо да издърпват електрони навън.
Фигура 01: Процес на йонизация
Освен това, йонизация възниква, когато радиационна енергия или достатъчно енергийни заредени частици преминават през твърди вещества, течности или газове; например алфа частиците, бета частиците и гама радиацията могат да йонизират вещества; затова ги наричаме йонизиращи лъчения.
Какво е електролиза?
Електролизата е процес на използване на постоянен електрически ток за задвижване на неспонтанна химическа реакция. Можем да направим това с помощта на електролитна клетка. Техниката на електролизата е важна за разделяне на съединение на неговите йони или други компоненти.
При електролиза електрически ток преминава през разтвор за подвижността на йони в този разтвор. Електролитна клетка съдържа два електрода, потопени в един и същ разтвор. И този разтвор е електролитът. Съществен фактор при регулирането на електролитната клетка е „свръхпотенциалът“. Трябва да осигурим по-високо напрежение, за да осъществим неспонтанна реакция. Тук може да се използва и инертен електрод за осигуряване на повърхността за протичащата реакция.
Фигура 02: Електролиза на солен разтвор
Има много приложения на електролизата. Едно често срещано приложение е електролизата на вода. Тук водата е електролит. Тогава реакцията на разграждане на водните молекули на водород и кислород се извършва с помощта на електрическия ток, който преминава през електролита.
Каква е разликата между йонизация и електролиза?
Йонизацията и електролизата са много важни процеси във физическата химия. Ключовата разлика между йонизацията и електролизата е, че йонизацията е образуването на химически видове, имащи електрически заряд, докато електролизата е процес на използване на електрически ток за извършване на неспонтанна химическа реакция.
Когато разглеждаме процеса, йонизацията може да се осъществи поради няколко причини, като например реакцията между неутрален вид и йонизиращ агент, поради сблъсъци, поради йонизиращо лъчение и т.н. Въпреки това, всички тези методи водят до отстраняването или добавянето на електрони към химични компоненти, т.е. отстраняването на електрон образува катион, а получаването на един електрон образува анион. Електролизата също е метод, който можем да използваме за йонизиране на съединения. И така, това е друга разлика между йонизация и електролиза.
Обобщение – Йонизация срещу електролиза
Йонизацията и електролизата са много важни процеси във физическата химия. Ключовата разлика между йонизацията и електролизата е, че йонизацията е образуването на химически видове, имащи електрически заряд, докато електролизата е процес на използване на електрически ток за извършване на неспонтанна химическа реакция.
