Aqueous copper (II) sulphate was electrolysed using the set up represented by the diagram below a) i) When the switch was closed a gas was produced only at electrode B. Which electrode is the anode?

Haya, hebu tujibu maswali haya.

a) i) Wakati swichi ilipofungwa gesi ilitolewa tu kwenye elektrode B. Ni elektrode gani ni anodi?

Katika elektrolisisi, anodi ni elektrode chanya ambapo oksidesheni hutokea. Katika elektrolisisi ya aqueous copper (II) sulphate kwa kutumia elektrode za kaboni, ioni za hidroksidi ($\text{OH}^-$) hutolewa kwa upendeleo kuliko ioni za sulfati ($\text{SO}_4^{2-}$), na kutoa gesi ya oksijeni. Kwa kuwa gesi ilitolewa tu kwenye elektrode B, hii inamaanisha elektrode B ndiyo anodi.
Anodi ni: $\boxed{\text{Elektrode B}}$

a) ii) Andika nusu mlinganyo kwa mmenyuko unaotokea kwenye elektrode B.

Kwenye anodi (elektrode B), ioni za hidroksidi huoksidishwa kutoa gesi ya oksijeni.

$$4\text{OH}^-(aq) \to \text{O}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(l) + 4\text{e}^-$$

a) iii) Nini hutokea kwa pH ya elektroliti wakati wa elektrolisisi? Eleza.

pH ya elektroliti $\boxed{\text{hupungua}}$.
Hii ni kwa sababu ioni za hidroksidi ($\text{OH}^-$) hutumiwa kwenye anodi, na kusababisha mkusanyiko wa ioni za hidrojeni ($\text{H}^+$) kuongezeka katika suluhisho. Kuongezeka kwa mkusanyiko wa $\text{H}^+$ hufanya suluhisho kuwa tindikali zaidi, na hivyo kupunguza pH.

a) iv) Ikiwa elektrode za kaboni zilibadilishwa na elektrode za shaba kwenye seli hapo juu, andika milinganyo ya mmenyuko ambao ungetokea kwenye anodi na katodi.

• Anodi: Ikiwa elektrode za shaba zinatumika kama anodi, shaba yenyewe huoksidishwa kwa upendeleo kuliko ioni za hidroksidi au sulfati. $$\text{Cu}(s) \to \text{Cu}^{2+}(aq) + 2\text{e}^-$$
• Katodi: Kwenye katodi, ioni za shaba ($\text{Cu}^{2+}$) hutolewa kwa upendeleo kuliko ioni za hidrojeni ($\text{H}^+$). $$\text{Cu}^{2+}(aq) + 2\text{e}^- \to \text{Cu}(s)$$

b) Taja mambo matatu ambayo huamua urahisi wa kutolewa kwa ioni katika elektrolisisi.

Mambo matatu ni:

• $\boxed{\text{Nafasi ya ioni katika mfululizo wa kielektroniki (electrochemical series)}}$
• $\boxed{\text{Mkusanyiko wa ioni katika elektroliti}}$
• $\boxed{\text{Aina ya elektrode (kama ni tendaji au isiyo tendaji)}}$

c) Taja matumizi matatu ya elektrolisisi.

Matumizi matatu ni:

• $\boxed{\text{Kupaka metali (electroplating)}}$
• $\boxed{\text{Uchimbaji wa metali tendaji (kama vile alumini na sodiamu)}}$
• $\boxed{\text{Utakaso wa metali (kama vile shaba)}}$