Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Эта реакция не может протекать самопроизвольно энергия, необходимая для ее осуществления, поступает от внешнего источника тока.

ПОИСК





Электролиз

из "Общая химия 1986"

Эта реакция не может протекать самопроизвольно энергия, необходимая для ее осуществления, поступает от внешнего источника тока. [c.285]
Как и в случае химического источника электрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. распределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется прн работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, протекающие при электролизе, в принципе обратны процессам, идущим при работе гальванического элемента. При электролизе химическая реакция осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как при работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическую энергию. [c.285]
Рассматривая катодные процессы, протекающие прн электролизе водных растворов, ограничимся важнейшим случаем— катодным восстановлением, приводящим к выделению элементов в свободном состоянии. Здесь нужно учитывать величину потенциала процесса восстановления ионов водорода. Этот потенциал зависит от концентрации нонов водорода (см. стр. 273) и в случае нейтральных растворов (pH = 7) имеет значение = = —0,059-7 — —0,41 . Поэтому, если катионом электролита является металл, электродный потенциал которого значительно поло-жительнее, чем —0,41 В, то из нейтрального раствора такого электролита ка катоде будет выделяться металл. Такие металлы находятся в ряду напряжений вблизи водорода (начиная приблизительно от олова) и после него Наоборот, если катионом электролита является металл, имеющий потенциал значительно батее отрицательный, чем —0,41 В, металл восстанавливаться не будет, а произойдет выделение водорода. К таким металлам относятся металлы начала ряда напряжений — приблизительно до титана. Наконец, если потенциал металла близок к величине —0,41 В (металлы средней части ряда — 7п, Сг, Ре, Сё, N1), то в зависимости от концентрации раствора и условий электролиза возможно как восстановление металла, так и выделение водорода нередко наблюдается совместное выделение металла и водорода. [c.286]
Таким образом, характер катодного процесса при . лектролизе водяых растворов определяется прежде всего ио.)Ожением соответствующего. металла в ряду напряжений. В ряде случаев большое значение имеют рМ раствора, концентрация ионов металла и другие условия электролиза. [c.287]
Прн рассмотрении анодных процессов следует иметь в виду, что материал анода в ходе электролиза может окисляться. В связи с этим различают электролиз с инертным анодом и электролиз с активным анодом. Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза. В качестве материалов для инертных анодов чаще всего принимают графит, уголь, платину. [c.287]
ЭТИХ двух электродных процессов — материал аноаа оказывает тормозящее действие иа процесс выделения кислорода. [c.288]
В случае активного анода число конкурирующих окислительных процессов возрастает до трех электрохимическое окисление воды с выделением кислорода, разряд аниона (т. е. его окисление) и электрохимическое окисление металла анода (так называемое анодное раствор с ние металла). Из этих возможных процессов будет идти тот, который Э51ергетическн наиболее выгоден. Если металл анода расположен в ряду стандартных потенциалов раньще обеих других электрохимических систем, то будет наблюдаться анодное растворение металла. В противном случае будет идти выделение кислорода или разряд аниона. [c.288]
Рассмотрим несколько типичных случаев электролиза водных растворов. [c.288]
Электролиз раствора СиС 2 с инертным анодом. Медь в ряду напряжений расположена после водорода поэтому у катода будет происходить разряд иоиов Си + и вы делеиие ме таллической медн. У анода будут разряжаться хлорид-ионы. [c.288]
Электролиз раствора K2SO4 с инертным анодом. Поскольку калий в ряду напряжении стоит значительно раньше водорода, то у катода будет происходить выделение водорода и накопление ионов ОН- У анода будет идти выделение кислорода и накопление ионов Н+. В то же время в катодное пространство будут приходить ионы К+, а в анодное — ионы SOl . Таким образом, раствор во E ex его частях будет оставаться электронейтральным. Однако в катодном пространстве будет накапливаться щелочь, а в анодном — кислота. [c.288]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте