Elektroliz ve Uygulama Alanları - Özel Ege Lisesi

ELEKTROLİZ
ÖZEL EGE İLKÖĞRETİM OKULU
ve
UYGULAMA ALANLARI
HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER: EYNAR BERDELİ (7/D)
MELİS İRGİ (7/D)
CANSU KAYA (7/D)
BURAK KİŞİN (7/D)
DOĞA TUNAL (7/D)
HİLMİCAN ULMAN (7/D)
ÖZEL EGE LİSESİ
DANIŞMAN ÖĞRETMEN: A.RUHŞAH ERDUYGUN
2005
İZMİR
1

İÇİNDEKİLER
Giriş........................................................................................................................................1
Elektroliz ve Uygulama Alanları
I.Elektroliz Nedir?................................................................................................................... 2
A. Elektroliz ile ilgili Bazı Terimler ...................................................................................... 2
B.Elektroliz Deneyi: Suyun Elektroliz İle Elementlerine Ayrılması ....................................2-3
C.Elektrolizi Kim Bulmuştur?..........................................................................................................4
II. Elektroliz ile Kaplama Deneyi......…..................................................................................4-5
III. Elektrolizin Uygulama Alanları…......................................................................................5-6
Sonuç..................................................................................................................................... 7
Kaynakça............................................................................................................................... 8
ÖZEL EGE LİSESİ
2

GİRİŞ:
Bu projeyi hazırlamak için bir kaç ay süren araştırmalar yaptık. Araştırmalar sonucu teorik
bilgilerimizi deneylerimizle pekiştirdik. Elektroliz ile ilgili günlük hayatımızda kullandığımız bir
çok uygulamayla karşılaştık. Projemizde en doğru ve kapsamlı bilgileri vermeye, sizlerin
yaşamımızda bir çok örneği olan elektrolizle ilgili bilgilerinizi arttırmaya çalıştık.
ÖZEL EGE LİSESİ
3

ELEKTROLİZ VE UYGULAMA ALANLARI
I. ELEKTROLİZ
Bir elektrik akımı tarafından aşılan bir elektrolitin uğradığı ayrışmaya elektroliz denir.
Elektroliz, bu akımın elektrolit içinde iletilmesiyle birlikte gelişir. Elektrolit, çoğunlukla erimiş
halde ya da bir tuz eriyiğinin sulu çözeltisi halindedir. Volta pilinin bulunmasıyla (1800) ve
suyun elektrolizine uygulanmasıyla ilgili ilk deneyler, XIX. yy.ın başlarında gerçekleştirilmiştir.
Elektroliz sözcüğünün, olayı özel olarak inceleyen Michael Faraday tarafından ortaya atıldığı
sanılmaktadır.
A. ELEKTROLİZ İLE İLGİLİ BAZI TERİMLER
• Elektrolit: İçinde serbest iyon bulunduran ortamlara denir.
• Elektrot: Elektrolit içine batırılan maddelere denir.
• Anot: Bir elektroliz kabında üretecin pozitif kutbuna bağlı elektroda denir.
• Katot: elektroliz kabında üretecin negatif kutbuna bağlı elektroda denir.
B. SUYUN ELEKTRİK AKIMININ ETKİSİYLE ELEMENTLERİNE AYRILMASI
Deneyin Amacı:
Bileşikleri (su) elektrik enerjisi ile ayrıştırarak başka saf maddeler elde etmek.
Kullanılan Araç Ve Gereçler:
Güç Kaynağı, deney tüpü- 2 adet, çelik elektrot- 2 adet, krokodil kablo, cam çubuk, damlalık,
üçayak, statif çubuk, beherglas (800 ml), bunzen kıskacı, su, sülfürik asit veya sodyum
karbonat.
Deneyin Yapılışı:
1.Bir beherglas içerisine 500
ml su koyulur. İçine 2 ml
sülfürik asit veya 30 gr kadar
çamaşır sodası (Na2CO3)
koyarak çözelti hazırlanır.
ÖZEL EGE LİSESİ
2.İki deney tüpü de
hazırladığınız çözeltiyle ağzına
kadar doldurulur. Sonra hava
almayacak şekilde parmakla
kapatarak ters çevrilir ve
beherglas içerisindeki çözeltiye
daldırılır. Tüpler bunzen
kıskacıyla sabitlenir.
4
Resim 1. Deney düzeneği

3.Elektrotların uçlarını Resim 1’de görüldüğü gibi tüplerin içlerine yerleştirilir. Krokodilleri
elektrotlara bağlayarak, diğer uçlarını güç kaynağının doğru akım çıkışına bağlanır.
4.Tüplerdeki gaz birikmesi sona erdikten sonra yine hava almayacak şekilde sudan çıkarılır.
Tüplere kibrit alevi yaklaştırdığınızda patlayarak yanan gaz hidrojen (yanıcı gaz), alevi daha
parlak yakan gaz ise oksijen (yakıcı gaz) gazıdır.
Deneyin Sonucu:
Suyun elektrolizinde; (-) kutba bağlı olan tüpte iki hacim hidrojen , (+) kutba bağlı olan tüpte
bir hacim oksijen gazı toplanır.
Teorik Bilgi:
Bir bileşiğin elektrik yardımıyla bileşenlerine ayrılma olayına “elektroliz” denir. Herhangi bir
bileşiğin elektrolizinde bileşiğin anyonu anottan, katyonu ise katottan açığa çıkar.
Elektroliz düzeneğinde pozitif ve negatif kutupların her ikisine birden “elektrot” denir. Güç
kaynağının pozitif kutbuna bağlanan elektrot “anot” , negatif kutbuna bağlanan ise “katottur”.
İki kutup arasında elektrik taşınmasını sağlayan iletken çözeltiye “elektrolit” denir.
Suyun elektrolizinde katotta (-) “hidrojen”, anotta (+) ise ”oksijen” gazı toplanır. Deney
sırasında bir süre sonra tüplerde toplanan hidrojen gazı hacim olarak oksijen gazının iki katı
olur. Yapılan deneyde yaklaşık olarak 1 coulomb’luk yükün devreden geçmesi halinde
yaklaşık olarak 0,12 cm 3 hidrojen, 0,06 cm 3 oksijen gazının açığa çıktığı görülmüştür.
+
ANOT
KATOT
ÖZEL EGE LİSESİ
-
5
Resim 2. Elektroliz kabı

C. ELEKTROLİZİ KİM BULMUŞTUR?
Newington, Surrey, bugün Southwark – Hampton Court 1791–
1867
Bir demir işçisinin oğluydu. Londra’da bir kitapçı kırtasiyede
çalışmaya başladı, daha sonra bir ciltçinin yanında çırak oldu.
Böylece çok sayıda kitap okuma fırsatını buldu ve özellikle Kimya
ve elektriğe ilgi duydu. Geceleri Davy’nin Royal İnstitution’da
verdiği derslere katıldı ve bilimsel konferansları izledi. Davy burada
kendisine asistanlık görevi verdi; aynı yerde 1825’te laboratuar
müdürü, 1833’te de kimya profesörü oldu.
Kimya ile ilgili ilk araştırmalarında maden kömürü katranlarında
benzeni buldu. Basit bir aletin içinde sıkıştırma ve soğutma yoluyla,
Resim.3 . çağında bilinen hemen hemen bütün gazları sıvılaştırmayı başardı.
Michael Faraday Qersted’in buluşundan sonra 1824 yılında elektromanyetikliği
incelemeye başladı ve bir mıknatısın elektrik akımı üzerindeki
etkisini gözledi; böylece Ampére’in kuramlarını tamamlamış oldu. Bu yolla, sürekli
mıknatısların etkisi altındaki bir devreyi döndürmeyi başardı ve elektrik motorunu çalıştıracak
ilkeyi bulmuş oldu. 1831’de, kuşkusuz en önemli buluşunu gerçekleştirdi: mekanik enerjiyi
elektrik enerjisine çeviren elektromanyetik indüklemeyi bularak dinamoların yapımını
sağladı.1833’te elektroliz kuramını ortaya koydu; olayın adını, elektrot ve iyon terimlerini
ortaya attı: kendi adını taşıyan nitelik ve nicelik yasalarını belirledi. Daha sonra elektrostatikle
uğraştı, 1843’te elektroskopa bağlı silindir yardımıyla elektriğin korunumu ilkesini doğruladı.
Etkiyle elektriklenme kuramını ortaya koydu; çukur bir iletkenin (Faraday kafesi) elektrostatik
etkilere ekran oluşturduğunu gösterdi. 1846’da elektrostatik enerjinin dielektriklerde
yerleştiğini buldu. Bu buluşu Maxwell’in elektromanyetiklik kuramını geliştirmesine yardımcı
oldu ve elektrikle Hertz dalgaları arasındaki bağıntıları açıklamaya yaradı. Yine bu buluş
yalıtkanların özgül indükleme gücünü tanımlamayı sağladı. 1838’de elektro-ışıldama olayını
ortaya koydu. 1845 tarihli son buluşları, polarize ışığın manyetik alan üzerindeki etkisi de
diyamanyetikliktir.
Başlıca Yapıtları; Elektrikte Deneysel Araştırmalar, 1839–1855 (Experimental Researches In
Electricity), Kimya ve Fizikte Deneysel araştırmalar, 1850 ( Experimental Researches In
Chemistry and Physics )’dir.
II. ELEKTROLİZ İLE KAPLAMA DENEYİ
ÖZEL EGE LİSESİ
Deneyin amacı:
Elektroliz ile kaplama yaparak aslanmayı önleyip güzel bir görüntü elde etmek.
Kullanılan Malzemeler:
Beher, kaplama yapılacak eşya (nikel), bakır sülfat çözeltisi (cuso4), bakır elektrot, elektrik
kaynağı, kablolar.
6

Deneyin yapılışı:
Arı su elektrik akımını geçirmez. Suyun içine biraz, bakır sülfat(CuSO4) (göztaşı) atarak
eritilir. Daha sonra kaplama yapılacak kaşık (Nikel) bir kablo ile elektrik kaynağının (–) ucuna
bağlanır. Elektrik kaynağının pozitif ucuna ise bakır elektrot bağlanıp elektrik kaynağı
çalıştırılır. Devreden akımın geçtiği görülür. Bir süre sonra; kaşık, bakır ile kaplanır.
Deneyin Sonucu:
Yalıtkan
Ayak
Elektrolit
kabı
Bakır
Elektrot
katot
Resim 4. Elektroliz ile kaplama
Kaşık yavaş yavaş anyonların ve katyonların hareketleri ile bakır kaplanmış olur.
III. ELEKTROLİZİN UYGULAMA ALANLARI
Elektroliz, öncelikle, elektrolizle metalürjilerde, metallerin hazırlanmasında (çözünmez anot)
ya da arıtılmasında (çözünür anot) kullanılır. Elektroliz, ayrıca, galvanoplastide, bir elektrolitik
metal birikimiyle döküm kalıbına biçim vermede aşınmaya karşı korumada ve bir metal
çökeltisiyle metallerin kaplanmasında (nikel kaplama, çinko kaplama, kadmiyum kaplama,
krom kaplama, gümüş ya da altın kaplama) başvurulan bir yöntemdir.
ÖZEL EGE LİSESİ
Resim 4. Kaplama örnekleri
Arı hidrojen, özellikle, suyun elektroliziyle elde edilir. Diğer uygulamaları arasında, gaz
üretimi (klor), metal üstünde koruyucu oksitli anot tabakalarının elde edilmesi (alüminyumun,
alümin aracılığıyla anotlaştırılması işlemi), elektrolizle parlatma, metallerin katot ya da anot
olarak yağlardan arındırılması sayılabilir.
7

Elektroliz, akım şiddetlerinin, özellikle de voltametrelerdeki akım miktarlarının ölçülmesine de
olanak verir. Sürekli akım yardımıyla, organik dokuların ayrıştırılmasına dayanan tedavi
elektrolizi, cerrahide sinir uçlarının (nöronların), sertleşen urların, burun deliklerindeki
poliplerin yok edilmesinde, sidik yolu (üretra) ya da yemek borusu daralmalarının tedavisinde
vb. kullanılır.
ÖZEL EGE LİSESİ
8

SONUÇ:
Bu çalışmadan sonra günlük hayatımızda bir çok yerde gördüğümüz kaplama eşyalara
bakarken daha dikkatli olacağız. Hangi madde ile kaplandığına bakarak nasıl kaplandığını
bileceğiz. Biz grup olarak projemizi hazırlarken elektroliz ve kullanım alanları hakkında
bilgimizi arttırmayı amaçlamıştık. Çalışma sonunda biz amacımıza ulaştık. Umarız sizlere
verdiğimiz bilgiler sizin için de yararlı ve kalıcı olur.
ÖZEL EGE LİSESİ
9

KAYNAKÇA
Beasant,P.(2002)Elektronik Ankara:Tübitak Yayınları
Sezginler.T., (2001)Fen Bilgisi 7 İstanbul: Taş Yayınları
Yaz.M.A, Aksoy, S., Abacı.S., Yalçıneli.M., Teymur.A., Vardar. T.(1997) Fizik 2 Elektrik ve
Manyetizma İstanbul: Sürat Yayınları
http://egitek.meb.gov.tr
http://www.gencbilim.com
http://www.google.com.tr
http://www.kimyaokulu.com
ÖZEL EGE LİSESİ
10