İyonizasyon ve elektroliz arasındaki temel fark, iyonlaşmanın elektrik yüküne sahip kimyasal türlerin oluşumu olması, elektrolizin ise kendiliğinden olmayan bir kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmek için elektrik akımı kullanma işlemi olmasıdır.
İyonizasyon ve elektroliz, fiziksel kimyada çok önemli süreçlerdir. İyonizasyon işlemini gerçekleştirmenin farklı yolları vardır. Elektroliz, kimyasal türleri iyonize etmek için de kullanılabilir.
İyonizasyon nedir?
İyonizasyon, atomların veya moleküllerin pozitif veya negatif bir yük aldığı kimyasal bir süreçtir. Sırasıyla atomlardan veya moleküllerden elektronların çıkarılması veya alınması nedeniyle oluşur. Burada oluşan iyonlar sahip oldukları yüke göre katyon veya anyon olarak adlandırılır, yani katyonlar pozitif yüklü iyonlardır ve anyonlar negatif yüklü iyonlardır. Temel olarak, nötr bir atomdan veya bir molekülden elektron kaybı bir katyon oluşturur ve nötr bir atomdan elektron kazanması ona negatif bir yük vererek bir anyon oluşturur.
Nötr gaz halindeki bir atomdan enerji eklenerek bir elektron uzaklaştırıldığında, tek değerli bir katyon oluşturur. Bunun nedeni, nötr bir atomun eşit sayıda elektron ve protona sahip olması ve bunun sonucunda net yük olmamasıdır; o atomdan bir elektronu çıkardığımızda, yükünü nötralize edecek bir elektronu olmayan bir fazla proton vardır. Bu nedenle, o atom +1 yük alır (protonun yüküdür). Bunun için gereken enerji miktarı o atomun ilk iyonlaşma enerjisidir.
Ayrıca sıvı bir çözeltide gerçekleşen iyonlaşma, çözeltide iyonların oluşmasıdır. Örneğin, HCl molekülleri suda çözündüğünde hidronyum iyonları (H3O+) oluşur. Burada HCl su molekülleri ile reaksiyona girerek pozitif yüklü hidronyum iyonları ve negatif yüklü klorür (Cl–) iyonları oluşturur.
Ayrıca, çarpışmalar yoluyla iyonlaşma meydana gelebilir. Ancak, bu tip iyonlaşma esas olarak gazlarda, gazdan bir elektrik akımı geçtiğinde meydana gelir. Akımdaki elektronlar, elektronları gaz moleküllerinden uzaklaştırmak için yeterli miktarda enerjiye sahipse, elektronları gaz moleküllerinden çıkarmaya zorlayacak ve bireysel pozitif iyon ve negatif elektrondan oluşan iyon çiftleri üreteceklerdir. Burada negatif iyonlar da oluşur çünkü bazı elektronlar elektronları dışarı çekmek yerine gaz moleküllerine bağlanma eğilimi gösterir.
Şekil 01: İyonizasyon Süreci
Ayrıca, radyasyon enerjisi veya yeterince enerji yüklü yüklü parçacıklar katılardan, sıvılardan veya gazlardan geçtiğinde iyonlaşma meydana gelir; örneğin alfa parçacıkları, beta parçacıkları ve gama radyasyonu maddeleri iyonize edebilir; bu nedenle onları iyonlaştırıcı radyasyon olarak adlandırıyoruz.
Elektroliz nedir?
Elektroliz, kendiliğinden olmayan bir kimyasal reaksiyonu sürdürmek için doğrudan elektrik akımı kullanma işlemidir. Bunu bir elektrolitik hücre kullanarak yapabiliriz. Elektroliz tekniği, bir bileşiği iyonlarına veya diğer bileşenlerine ayırmak için önemlidir.
Elektrolizde, o çözeltideki iyonların hareketliliği için bir çözeltiden bir elektrik akımı geçer. Bir elektrolitik hücre, aynı çözeltiye daldırılmış iki elektrot içerir. Ve bu çözelti elektrolittir. Elektrolitik hücrenin düzenlenmesinde önemli bir faktör “aşırı potansiyel”dir. Kendiliğinden olmayan bir reaksiyon gerçekleştirmek için daha yüksek bir voltaj sağlamalıyız. Burada, meydana gelen reaksiyon için yüzey sağlamak üzere bir inert elektrot da kullanılabilir.
Şekil 02: Bir Tuz Çözeltisinin Elektrolizi
Elektrolizin birçok uygulaması vardır. Yaygın bir uygulama suyun elektrolizidir. Burada su elektrolittir. Daha sonra elektrolitten geçen elektrik akımı kullanılarak su moleküllerinin hidrojen ve oksijen gazlarına parçalanması reaksiyonu yapılır.
İyonizasyon ve Elektroliz Arasındaki Fark Nedir?
İyonizasyon ve elektroliz, fiziksel kimyada çok önemli süreçlerdir. İyonizasyon ve elektroliz arasındaki temel fark, iyonizasyon elektrik yüküne sahip kimyasal türlerin oluşumu iken elektroliz, kendiliğinden olmayan bir kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmek için elektrik akımı kullanma işlemidir.
İşlem göz önüne alındığında, iyonlaşma, nötr bir tür ile iyonlaştırıcı bir ajan arasındaki reaksiyon, çarpışmalar nedeniyle, iyonlaştırıcı radyasyon nedeniyle vb. Gibi çeşitli nedenlerle gerçekleşebilir. Ancak, tüm bu yöntemler ya kimyasal bileşenlere elektronların çıkarılması veya eklenmesi, yani bir elektronun çıkarılması bir katyon oluşturur ve bir elektron kazanmak bir anyon oluşturur. Elektroliz, bileşiklerin iyonlaşması için de kullanabileceğimiz bir yöntemdir. Bu, iyonizasyon ve elektroliz arasındaki başka bir farktır.
Özet – İyonizasyon ve Elektroliz
İyonizasyon ve elektroliz, fiziksel kimyada çok önemli süreçlerdir. İyonizasyon ve elektroliz arasındaki temel fark, iyonizasyon elektrik yüküne sahip kimyasal türlerin oluşumu iken elektroliz, kendiliğinden olmayan bir kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmek için elektrik akımı kullanma işlemidir.
