මෙම පාඩමෙන් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියා කරන ආකාරය, ඉලෙක්ට්‍රෝන විද්‍යුත් රසායනික කෝෂ හරහා ගමන් කරන ආකාරය, විද්‍යුත් විච්ඡේදනය ක්‍රියාත්මක වන ආකාරය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ විභවයන් කෝෂ ශක්‍යතාව තීරණය කරන ආකාරය පැහැදිලි කරයි.

1. මූලික සංකල්ප (කෙටි සටහන්)

20.1 ඔක්සිකරණය සහ ඔක්සිහරණය (Oxidation & Reduction)

• ඔක්සිකරණය (Oxidation): ඉලෙක්ට්‍රෝන අහිමි වීම (OIL).

• ඔක්සිහරණය (Reduction): ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගැනීම (RIG).

• ඔක්සිකාරක කාරක ඉලෙක්ට්‍රෝන භාර ගනී.

• ඔක්සිහාරක කාරක ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කරයි.

20.2 රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව (Redox Reaction)

ඔක්සිකරණය සහ ඔක්සිහරණය යන දෙකම එකවර සිදුවන ප්‍රතික්‍රියාවකි.

• උදාහරණය:

  • Zn → Zn^2+ + 2e^− (ඔක්සිකරණය)

  • Cu^2+ + 2e^− → Cu (ඔක්සිහරණය)

20.3 විද්‍යුත් රසායනික කෝෂ (Electrochemical Cells)

වර්ග දෙකකි:

1. ගැල්වනික්/වෝල්ටීය කෝෂය: විද්‍යුතය ජනනය කරයි (ස්වයංසිද්ධ).

2. විද්‍යුත් විච්ඡේද්‍ය කෝෂය: විද්‍යුතය අවශ්‍ය කරයි (ස්වයංසිද්ධ නොවන).

2. ගැල්වනික් (වෝල්ටීය) කෝෂ (Galvanic Cells)

20.4 ව්‍යුහය (Structure)

ලවණ සේතුවකින් සම්බන්ධ වූ අර්ධ-කෝෂ දෙකක්.

• ඉලෙක්ට්‍රෝන ගැලීම සඳහා බාහිර පරිපථය.

20.5 ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ අයන ගැලීම (Electron & Ion Flow)

• ඉලෙක්ට්‍රෝන ගැලීම ඇනෝඩය → කැතෝඩය.

• ඇනෝඩය = ඔක්සිකරණය.

• කැතෝඩය = ඔක්සිහරණය.

• ලවණ සේතුව ආරෝපණ තුලනය පවත්වා ගනී.

20.6 කෝෂ විභවය (E°cell) (Cell Potential)

සම්මත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ විභවයන් භාවිතා කර ගණනය කෙරේ:E°cell = E°cathode − E°anode

• E°cell > 0 නම් → ප්‍රතික්‍රියාව ස්වයංසිද්ධ.

• උදාහරණය: Zn/Cu කෝෂය → 1.10 V

3. විද්‍යුත් විච්ඡේද්‍ය කෝෂ (Electrolytic Cells)

20.7 විද්‍යුත් විච්ඡේදනය (Electrolysis)

ස්වයංසිද්ධ නොවන ප්‍රතික්‍රියාවක් ඇති කිරීමට විද්‍යුත් ධාරාවක් භාවිතා කිරීම.

20.8 ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ප්‍රතික්‍රියා (Electrodes & Reactions)

විද්‍යුත් විච්ඡේදනයේදී:

• කැතෝඩය: ඔක්සිහරණය (කැටායන ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගනී).

• ඇනෝඩය: ඔක්සිකරණය (ඇනායන ඉලෙක්ට්‍රෝන අහිමි වේ).

20.9 උදාහරණ (Examples)

• විලීන NaCl විද්‍යුත් විච්ඡේදනය:

  • කැතෝඩය: Na^+ + e^− → Na

  • ඇනෝඩය: 2Cl^− → Cl₂ + 2e^−

• ලුණු වතුර (Brine) විද්‍යුත් විච්ඡේදනය:

  • කැතෝඩය: 2H₂O + 2e^− → H₂ + 2OH^−

  • ඇනෝඩය: 2Cl^− → Cl₂ + 2e^−

4. ෆැරඩේගේ විද්‍යුත් විච්ඡේදන නියම (Faraday’s Laws of Electrolysis)

20.10 පළමු නියමය

තැන්පත් කරන ලද ස්කන්ධය ∝ ගමන් කළ ආරෝපණය (Q).

20.11 දෙවන නියමය

එකම ආරෝපණය සඳහා, ස්කන්ධය ∝ තුල්‍ය බර.

20.12 ප්‍රධාන සූත්‍රය

ස්කන්ධය = (Q × M) ÷ (n × F)

• Q = I × t (ආරෝපණය)

• M = මවුලික ස්කන්ධය

• n = සංක්‍රමණය වූ ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන

• F = 96500 C/mol (ෆැරඩේ නියතය)

5. විභාග සඳහා උපදෙස් සහ උපක්‍රම

• ඉලෙක්ට්‍රෝන ගැලීම: ඇනෝඩය → කැතෝඩය.

• ඔක්සිකරණය = අහිමි වීම, ඔක්සිහරණය = ලබා ගැනීම.

• ජලීය ද්‍රාවණවල ජලයද ඔක්සිකරණ/ඔක්සිහරණ විය හැක.

• ඉතා ප්‍රතික්‍රියාශීලී ලෝහ (Na, K) ජලීය ද්‍රාවණයෙන් තැන්පත් නොවේ.

• ලවණ සේතුව KNO₃ වැනි අක්‍රීය විද්‍යුත් විච්ඡේද්‍යයක් යොදා ගත යුතුය.

• E°cell > 0 නම් → ශක්‍ය කෝෂයක්.

6. මතක තබා ගත යුතු වැදගත් කරුණු

• රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා වලට ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරුව ඇතුළත් වේ.

• ගැල්වනික් කෝෂ: රසායනික ශක්තිය → විද්‍යුත් ශක්තිය.

• විද්‍යුත් විච්ඡේද්‍ය කෝෂ: විද්‍යුත් ශක්තිය → රසායනික ශක්තිය.

• සම්මත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ විභවයන් ස්වයංසිද්ධතාවය පුරෝකථනය කරයි.

• ෆැරඩේ නියම ආරෝපණය හා තැන්පත් වූ ස්කන්ධය සම්බන්ධ කරයි.