ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы 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