Sự khác biệt cơ bản giữa sự ion hóa và sự điện phân là sự ion hóa là sự hình thành của các chất hóa học có điện tích, trong khi sự điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện một phản ứng hóa học không tự phát.
Ion hóa và điện phân là những quá trình rất quan trọng trong hóa 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 chất hóa học.
Ion hóa là gì?
Ion hóa là một quá trình hóa học trong đó các nguyên tử hoặc phân tử mang điện tích dương hoặc âm. Nó xảy ra do loại bỏ hoặc lấy electron từ các nguyên tử hoặc phân tử, tương ứng. Ở đây, các ion tạo thành được đặt tên là cation hoặc anion, tùy thuộc vào điện tích mà chúng có, tức là cation là ion mang điện tích dương và anion là ion mang điện tích âm. Về cơ bản, sự mất đi electron từ một nguyên tử hoặc một phân tử trung hòa sẽ tạo thành một cation và sự nhận electron từ một nguyên tử trung tính sẽ mang lại cho nó một điện tích âm, tạo thành một anion.
Khi một electron bị bứt ra khỏi nguyên tử khí trung hòa bằng cách bổ sung năng lượng, nó sẽ tạo thành một cation hóa trị một. Đó là bởi vì một nguyên tử trung hòa có số electron và proton bằng nhau, dẫn đến không có điện tích thuần; Khi ta loại bỏ một electron ra khỏi nguyên tử đó, sẽ có một proton thừa thiếu một electron để trung hòa điện tích của nó. Do đó, nguyên tử đó nhận được một điện tích +1 (nó là điện tích của proton). Lượng năng lượng cần thiết cho điều này là năng lượng ion hóa đầu tiên của nguyên tử đó.
Bên cạnh đó, sự 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 (H3O+) được hình thành. Tại đây, HCl phản ứng với các phân tử nước và tạo thành các ion hydronium tích điện dương và ion clorua (Cl-) tích điện âm.
Hơn nữa, sự ion hóa có thể xảy ra khi va chạm. Nhưng, loại ion hóa này chủ yếu xảy ra trong chất khí khi có dòng điện chạy qua chất khí. Nếu các electron trong dòng điện có đủ năng lượng cần thiết để bứt electron khỏi phân tử khí, chúng sẽ đẩy electron ra khỏi phân tử khí, tạo ra các cặp ion bao gồm riêng từng ion dương và electron âm. Ở đây, các ion âm cũng hình thành do một số electron có xu hướng gắn vào các phân tử khí hơn là kéo electron ra ngoài.
Hình 01: Quá trình ion hóa
Hơn nữa, sự ion hóa xảy ra khi năng lượng bức xạ hoặc các hạt mang 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 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 một chiều để tạo ra 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 phân tách một hợp chất thành các ion hoặc các thành phần khác của nó.
Trong điện phân, dòng điện đi qua dung dịch làm cho các ion trong dung dịch đó có độ linh động. Một tế bào điện phân chứa hai điện cực nhúng trong cùng một dung dịch. Và, dung dịch này là chất điện phân. Một yếu tố thiết yếu trong việc điều chỉnh tế bào điện phân là “quá điện thế”. Chúng ta 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 tạo bề mặt cho phản ứng xảy ra.
Hình 02: Điện phân dung dịch muối
Có 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 khí oxy được thực hiện bằng cách sử dụng dòng điện chạy qua chất điện phân.
Sự khác biệt giữa ion hóa và điện phân là gì?
Ion hóa và điện phân là những quá trình rất quan trọng trong hóa lý. Sự khác biệt cơ bản giữa ion hóa và điện phân là sự ion hóa là sự hình thành các chất hóa học có điện tích, trong khi điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện một 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 một 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 điện tử vào các thành phần hóa học, tức là loại bỏ một điện tử tạo thành cation và thu được một điện tử 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 - Sự ion hóa và Sự điện phân
Ion hóa và điện phân là những quá trình rất quan trọng trong hóa lý. Sự khác biệt cơ bản giữa sự ion hóa và sự điện phân là sự ion hóa là sự hình thành của các loại hóa chất có điện tích, trong khi sự điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện một phản ứng hóa học không tự phát.
