Sự khác biệt giữa ion hóa và điện phân

Các sự khác biệt chính giữa ion hóa và điện phân là ion hóa là sự hình thành các loài hóa học có điện tích, trong khi điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện phản ứng hóa học không tự phát.

Ion hóa và điện phân là các quá trình rất quan trọng trong hóa học vật lý. Có nhiều cách khác nhau để thực hiện quá trình ion hóa. Điện phân cũng có thể được sử dụng để ion hóa các loài hóa học.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Ion hóa là gì
3. Điện phân là gì?
4. So sánh cạnh nhau - Ion hóa và điện phân ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Ion hóa là gì?

Ion hóa là một quá trình hóa học trong đó các nguyên tử hoặc phân tử có điện tích dương hoặc âm. Nó xảy ra do loại bỏ hoặc thu được các electron từ các nguyên tử hoặc phân tử, tương ứng. Ở đây, các ion kết quả được đặt tên là cation hoặc anion, tùy thuộc vào điện tích mà chúng có, tức là các cation là các ion tích điện dương và anion là các ion tích điện âm. Về cơ bản, sự mất electron từ nguyên tử trung tính hoặc phân tử tạo thành cation và sự thu nhận electron từ nguyên tử trung tính mang lại cho nó một điện tích âm, tạo thành một anion.

Khi một electron được loại bỏ khỏi một nguyên tử khí trung tính bằng cách bổ sung năng lượng, nó tạo thành một cation đơn trị. Đó là bởi vì một nguyên tử trung tính có số electron và proton bằng nhau, dẫn đến không có điện tích ròng; khi chúng ta loại bỏ một electron khỏi nguyên tử đó, có một proton dư thừa thiếu một electron để trung hòa điện tích của nó. Do đó, nguyên tử đó nhận được điện tích +1 (đó là điện tích của proton). Lượng năng lượng cần thiết cho việc này là năng lượng ion hóa đầu tiên của nguyên tử đó.

Bên cạnh đó, quá trình ion hóa diễn ra trong dung dịch lỏng là sự hình thành các ion trong dung dịch. Ví dụ, khi các phân tử HCl hòa tan trong nước, các ion hydronium (H₃Ôi⁺) được hình thành. Ở đây, HCl phản ứng với các phân tử nước và tạo thành các ion hydronium tích điện dương và clorua tích điện âm (Cl^-) các ion.

Hơn nữa, ion hóa có thể xảy ra thông qua va chạm. Nhưng, loại ion hóa này xảy ra chủ yếu trong các chất khí khi một dòng điện đi qua chất khí. Nếu các electron trong dòng điện có đủ năng lượng cần thiết để loại bỏ các electron khỏi các phân tử khí, chúng sẽ đẩy các electron ra khỏi các phân tử khí, tạo ra các cặp ion bao gồm ion dương riêng lẻ và electron âm. Ở đây, các ion âm cũng hình thành vì một số electron có xu hướng gắn vào các phân tử khí hơn là kéo các electron ra.

Hình 01: Quá trình ion hóa

Hơn nữa, sự ion hóa xảy ra khi năng lượng bức xạ hoặc các hạt tích điện đủ năng lượng đi qua chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí; ví dụ, hạt alpha, hạt beta và bức xạ gamma có thể làm ion hóa các chất; do đó, chúng tôi đặt tên cho chúng là bức xạ ion hóa.

Điện phân là gì?

Điện phân là quá trình sử dụng dòng điện trực tiếp để điều khiển phản ứng hóa học không tự phát. Chúng ta có thể làm điều này bằng cách sử dụng một tế bào điện phân. Kỹ thuật điện phân rất quan trọng để tách một hợp chất thành các ion của nó hoặc các thành phần khác.

Trong điện phân, một dòng điện đi qua một giải pháp cho sự linh động của các ion trong dung dịch đó. Một tế bào điện phân chứa hai điện cực được ngâm trong cùng một dung dịch. Và, giải pháp này là chất điện phân. Một yếu tố thiết yếu trong việc điều hòa tế bào điện phân là trên thế giới. Chúng tôi phải cung cấp một điện áp cao hơn để thực hiện một phản ứng không tự phát. Ở đây, một điện cực trơ cũng có thể được sử dụng để cung cấp bề mặt cho phản ứng xảy ra.

Hình 02: Điện phân dung dịch muối

Có rất nhiều ứng dụng của điện phân. Một ứng dụng phổ biến là điện phân nước. Ở đây, nước là chất điện phân. Sau đó, phản ứng phân hủy các phân tử nước thành khí hydro và oxy được thực hiện bằng cách sử dụng dòng điện được truyền qua chất điện phân.

Sự khác biệt giữa ion hóa và điện phân là gì?

Ion hóa và điện phân là các quá trình rất quan trọng trong hóa học vật lý. Sự khác biệt chính giữa ion hóa và điện phân là ion hóa là sự hình thành các loài hóa học có điện tích, trong khi điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện phản ứng hóa học không tự phát.

Khi xem xét quá trình, quá trình ion hóa có thể xảy ra do một số lý do như phản ứng giữa một loài trung tính và tác nhân ion hóa, do va chạm, do bức xạ ion hóa, v.v. Tuy nhiên, tất cả các phương pháp này đều dẫn đến việc loại bỏ hoặc bổ sung các electron thành các thành phần hóa học, tức là loại bỏ một electron tạo thành cation và thu được một electron tạo thành anion. Điện phân cũng là một phương pháp mà chúng ta có thể sử dụng để ion hóa các hợp chất. Vì vậy, đây là một sự khác biệt khác giữa ion hóa và điện phân.

Tóm tắt - Ion hóa vs điện phân

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Anne Marie. Định nghĩa điện phân trong hóa học. Th thinkCo, ngày 7 tháng 2 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Ion Electron Ion hóa Bài viết của Evan Mason - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Điện phân muối muối Trực tiếp bởi Sarah.Blumen - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia

Khoa học & Tự nhiên