Ključna razlika med ionizacijo in elektrolizo je, da je ionizacija tvorba kemičnih vrst z električnim nabojem, medtem ko je elektroliza postopek uporabe električnega toka za izvedbo nespontane kemične reakcije.
Ionizacija in elektroliza sta zelo pomembna procesa v fizikalni kemiji. Obstajajo različni načini za izvedbo postopka ionizacije. Elektrolizo lahko uporabimo tudi za ionizacijo kemičnih vrst.
Kaj je ionizacija?
Ionizacija je kemijski proces, pri katerem atomi ali molekule dobijo pozitiven ali negativen naboj. Pojavi se bodisi zaradi odstranjevanja ali pridobivanja elektronov iz atomov oziroma molekul. Tu so nastali ioni poimenovani kot kationi ali anioni, odvisno od naboja, ki ga imajo, tj. kationi so pozitivno nabiti ioni, anioni pa negativno nabiti ioni. V bistvu izguba elektronov iz nevtralnega atoma ali molekule tvori kation, pridobitev elektronov iz nevtralnega atoma pa ji daje negativen naboj in tvori anion.
Ko se elektron odstrani iz nevtralnega plinastega atoma z dodatkom energije, tvori enovalentni kation. To je zato, ker ima nevtralni atom enako število elektronov in protonov, zaradi česar ni neto naboja; ko odstranimo elektron iz tega atoma, obstaja en presežek protona, ki mu manjka elektron, da nevtralizira njegov naboj. Zato ta atom dobi naboj +1 (to je naboj protona). Količina energije, ki je potrebna za to, je prva ionizacijska energija tega atoma.
Poleg tega je ionizacija, ki poteka v tekoči raztopini, tvorba ionov v raztopini. Na primer, ko se molekule HCl raztopijo v vodi, nastanejo hidronijevi ioni (H3O+). Tukaj HCl reagira z molekulami vode in tvori pozitivno nabite hidronijeve ione in negativno nabite kloridne (Cl–) ione.
Poleg tega lahko pride do ionizacije zaradi trkov. Toda ta vrsta ionizacije se pojavlja predvsem v plinih, ko skozi plin teče električni tok. Če imajo elektroni v toku zadostno količino energije, potrebno za odstranitev elektronov iz molekul plina, bodo iztisnili elektrone iz molekul plina, pri čemer bodo nastali ionski pari, ki so sestavljeni iz posameznega pozitivnega iona in negativnega elektrona. Tukaj nastajajo tudi negativni ioni, ker se nekateri elektroni nagibajo k temu, da se vežejo na molekule plina, namesto da bi elektrone potegnili ven.
Slika 01: Postopek ionizacije
Poleg tega do ionizacije pride, ko energija sevanja ali dovolj energijsko nabiti delci prehajajo skozi trdne snovi, tekočine ali pline; na primer alfa delci, beta delci in sevanje gama lahko ionizirajo snovi; zato jih imenujemo ionizirajoča sevanja.
Kaj je elektroliza?
Elektroliza je postopek uporabe enosmernega električnega toka za poganjanje nespontane kemične reakcije. To lahko naredimo z elektrolitsko celico. Tehnika elektrolize je pomembna za ločevanje spojine na njene ione ali druge komponente.
Pri elektrolizi gre električni tok skozi raztopino za mobilnost ionov v tej raztopini. Elektrolitska celica vsebuje dve elektrodi, potopljeni v isto raztopino. In ta raztopina je elektrolit. Bistven dejavnik pri uravnavanju elektrolitske celice je "nadpotencial". Zagotoviti moramo višjo napetost, da lahko izvedemo nespontano reakcijo. Tukaj se lahko uporabi tudi inertna elektroda, ki zagotavlja površino za reakcijo, ki se pojavi.
Slika 02: Elektroliza raztopine soli
Elektroliza ima veliko aplikacij. Ena pogosta uporaba je elektroliza vode. Tukaj je voda elektrolit. Nato pride do reakcije razgradnje molekul vode v plina vodik in kisik s pomočjo električnega toka, ki teče skozi elektrolit.
Kakšna je razlika med ionizacijo in elektrolizo?
Ionizacija in elektroliza sta zelo pomembna procesa v fizikalni kemiji. Ključna razlika med ionizacijo in elektrolizo je, da je ionizacija tvorba kemičnih vrst z električnim nabojem, medtem ko je elektroliza postopek uporabe električnega toka za izvedbo nespontane kemične reakcije.
Ko upoštevamo proces, lahko do ionizacije pride zaradi več razlogov, kot je reakcija med nevtralno vrsto in ionizirajočim sredstvom, zaradi trkov, zaradi ionizirajočega sevanja itd. Vendar pa vse te metode vodijo do odstranitev ali dodajanje elektronov kemijskim komponentam, tj. odstranitev elektrona tvori kation in pridobitev enega elektrona tvori anion. Elektroliza je tudi metoda, ki jo lahko uporabimo za ionizacijo spojin. Torej, to je še ena razlika med ionizacijo in elektrolizo.
Povzetek – Ionizacija proti elektrolizi
Ionizacija in elektroliza sta zelo pomembna procesa v fizikalni kemiji. Ključna razlika med ionizacijo in elektrolizo je, da je ionizacija tvorba kemičnih vrst z električnim nabojem, medtem ko je elektroliza postopek uporabe električnega toka za izvedbo nespontane kemične reakcije.
