ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз из "Химия" В итоге на катоде будет выделяться металлический натрий, а на аноде — хлор. [c.94] Эта реакция является окислительно-восстановительной на аноде протекает процесс окисления, на катоде — процесс восстановления. [c.94] Сущность электролиза состоит в осуществлении за счет электрической энергии химических реакций — восстановления на катоде I окнсления на аноде. При этом катод отдает электроны катионам, а анод принимает электроны от анионов. [c.95] Восстановительное и окислительное действие электрического тока во много раз сильнее действия химических восстановителей и окислителей. Так, ни один химический окислитель не может отнять у фторид-иона F его электрон. Поэтому долгое время фтор не могли получить в свободном состоянии, хотя его соединения распространены в природе. Отнять электрон у фторид-иона удалось лишь при электролизе раствора фторида калия во фтористоводородной кислоте. В этом случае на аноде выделяется фтор (2F — 2 = == Fi), а на катоде— водород (2Н + 2е = Нг). [c.95] Для проведения электролиза электроды погружают в расплав нли раствор электролита и соединяют их с источником постояннсм о тока. Прибор, в котором проводят электролиз, называют электролизером нли электролитической ванной (рис. 2.6). [c.95] Электролиз водных растворов электролитов. Надо различать электролиз расплавленных электролитов и их растворов. В последнем случае в процессах могут участвовать молекулы воды. [c.95] Катодные и анодные процессы. Как же протекает восстановительный процесс на катоде в водных растворах Ответ можно получить с помощью ряда стандартных электродных потенциалов. Им ВЫ пользовались при изучении взаимодействия кислот с металлами. Встретитесь и в дальнейшем при изучении общих свойств металлов (см. рис. 5.5). Здесь возможны три случая. [c.96] Если же водный раствор содержит катионы различных металлов, то при электролизе выделение их на катоде протекает в порядке уменьшения алгебраической величины стандартного электродного потенциала соответствующего металла. Так, из смеси катионов Ag, Си , Ре сначала будут восстанавливаться катионы серебра ( = +0.80В), затем катионы меди ( = +0,34 В) и последними — катионы железа ( = —0,44 В). [c.96] Характер же реакций, протекающих на аноде, зависит как от присутствия молекул воды, так и от вещества, из которого сделан анод. Обычно аноды подразделяют на нерастворимые и растворимые. Первые изготовляются из угля, графита, платины, иридия вторые — из меди, серебра, цинка, кадмия, никеля и других металлов. [c.96] На нерастворимом аноде в процессе электролиза происходит окисление анионов или молекул воды. При этом анионы бескислородных кислот (например, 5 , I , Вг , СГ) при их достаточной концентрации легко окисляются. Если же раствор содержит анионы кислородных кислот (например, 50Г, N0 , СОГ, РОГ), то на аноде окисляются не эти ионы, а молекулы воды. [c.96] Рассмотрим несколько примеров электролиза водных растворов электролитов. [c.97] В прикатодном пространстве собираются ионы Ка и ионы ОН , т. е. сбра-вуется щелочь, а около анода среда становится кислой за счет образования серной кислоты. [c.97] электролиз водного раствора сульфата натрия сводится к э.тектролизу воды, а растворенная соль ост.яется неизменной. [c.97] Таким образом, электролиз раствора сульфата меди (И) сводится к растворению анода и осаждению меди на катоде. Концентрация сульфата меди (II) в растворе при этом остается постоянной. [c.98] Применение электролиза. Электролиз находит весьма широкое применение. Для заш,иты металлических изделий от коррозии на их поверхность наносится тончайший слой другого металла — хрома, серебра, золота, меди, никеля и т. д. Иногда, чтобы не эасходовать дорогие металлы, производят многослойное покрытие. Например, внешние детали автомобиля сначала покрывают тонким слоем меди, на медь наносят тончайший слой никеля, а на него — слой хрома. [c.98] Другая отрасль электрохимии, близкая по принципу к гальваностегии, названа гальванопластикой. Эго получение точных металлических копий с различных предметов. Предмет, с которого хотят изготовить копию, покрывают воском и получают матрицу, все углубления копируемого предмета на матрице будут выпуклостями. Поверхность восковой матрицы покрывают тонким слоем графита, делая ее проводящей электрический ток. Графитовый катод опускают в ванну с раствором сульфата меди, анодом служит медь. При электролизе медный анод растворяется и на катоде осаждается медь. Таким образом получается точная медная копия с взятого предмета. С помощью гальванопластики изготовляют клише для печати, грампластинки, металлизируют различные предметы. Гальванопластика открыта русским ученым Б. С. Якоби (1838). [c.99] Электролиз используется для получения многих металлов — щелочных, щелочноземельных, алюминия, лантаноидов и др., а также для очистки некоторых металлов от примесей. [c.99] В дальнейшем при изучении химии вы встретитесь с другими важными прит.1енениями электролиза в технике, в искусстве и в быту. [c.99] Вернуться к основной статье