Каталог файлов по химии

Главная » Статьи » Мои статьи

2.17 Электрохимические процессы

ЭЛЕКТРОЛИЗ – совокупность окислительно-восстановительных реакций, которые протекают на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании через них электрического тока.

На катоде источника тока происходит процесс передачи электронов катионам из раствора или расплава, поэтому катод является «восстановителем». На аноде происходит отдача электронованионами, поэтому анод является «окислителем».При электролизе как на аноде, так и на катоде могут происходить конкурирующие процессы.

При проведении электролиза с использованием инертного (нерасходуемого) анода (например, графита или платины) происходят ва конкурирующих процесса:

на аноде — окисление анионов и гидроксид-ионов, на катоде - восстановление катионов и ионов водорода.      

При проведении электролиза с использованием активного (расходуемого) анода процесс усложняется и конкурирующими процессами становятся:

на аноде — окисление анионов и гидроксид-ионов, анодное растворение металла  -материала анода; 

на катоде восстановление катиона соли и ионов водорода, восстановление катионов металла, полученных при растворении анода.                                                                                  

При электролизе растворов солей синертным электродом используют следующие правила.

1. На аноде могут образовываться следующие продукты:

а) при электролизе растворов, содержащих анионы F-, SО42- , NO3-, РO43-, ОН- выделяется кислород;

б) при окислении галогенид-ионов выделяются свободные галогены ; 

в) при окислении анионов органических кислот происходит процесс:

2RCOO- - 2е → R-R + 2СО2.

2. При электролизе растворов солей , содержащих ионы , расположенные в ряду напряжений левее Аl3+, на катоде выделяется водород; если ион расположен правее водорода, то выделяется металл.

3. При электролизе растворов солей, содержащих ионы, расположенные между 

Аl3+ и + на катоде могут протекать конкурирующие процессы как восстановления катионов, так и выделения водорода.

Рассмотрим в качестве примера электролиз водного раствора хлорида меди на инертных электродах. В растворе находятся ионы Cu2+ и Cl,которые под действием электрического тока направляются к соответствующим электродам:  

CuCl2 = Сu2+ + 2Cl-

(-) Катод ← Cu2+

Cu2+ + 2e = Cu0

2Cl- → Анод (+)

2Cl- 2e = Cl2

На катоде выделяется металлическая медь , на аноде — газообразный хлор.

Если в рассмотренном примере электролиза раствора СuCl2 вкачестве анода взять медную пластинку, то на катоде выделяется медь, а на аноде, где происходят процессы окисления, вместоразрядки ионов Сl и выделения хлора протекает окисление анода (меди). В этом случае происходит растворение самого анода, и в виде ионов Сu2+ он переходит в раствор. Электролиз СuCl2 с растворимым анодом можно записать так:

CuCl2 = Сu2+ + 2Cl-

(-) Катод ← Cu2+

Cu2+ + 2e = Cu0

2Cl- → Анод (+)

2Cu- - 2e = Cu2+

Категория: Мои статьи | Добавил: silver (17.01.2014)
Просмотров: 466 | Теги: анод, электролиз, электролиз расплавов, электролиз растворов, катод | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]