Электролиз химические процессы

Химические процессы при электролизе. Электролиз представляет собой процесс, в котором химические реакции происходят под действием электрического тока. Химические превращения при электролизе могут быть весьма различными в зависимости главным образом от вида электролита и растворителя, а также от материала электродов и присутствия других веществ в растворе. Наиболее общей является следующая схема процесса. [c.443]

Если свойства поверхностного слоя не изменяются во времени, то протекающий через электрод ток определяется только скоростью самого электродного процесса и размерами электрода. В этом случае плотность тока является мерой скорости электрохимической реакции. Если скорость наиболее замедленной стадии электрохимической реакции определяется стадией массопереноса, то поляризация называется концентрационной. Поляризация электрода, обусловленная медленной химической реакцией (в результате разряда или ионизации), называется химической поляризацией. Если скорость электролиза лимитируется процессами образования новой фазы, как, например, при катодном выделении металлов, то возникающая поляризация называется фазовой. Зависимость скорости процесса от потенциала поляризации, т. е. /=[(АЕ), графически выражается поляризационной кривой. Она может состоять из нескольких ветвей (рис. 191), причем участки кривой (сс1, е1 и т. п.) отвечают возникновению нового электрохимического процесса. [c.458]

Соединения фосфора из сточных вод извлекают с помощью коагуляции. Соединения азота удаляют методами отдувки, ионного обмена, электролиза, химическим или биологическим способом, Трехстадийная схема удаления соединений азота включает процессы аэрации, нитрификации и денитрификации. Б результате глубокой очистки содержание биогенных элементов снижается на 98—99%. [c.106]

Q — тепловой эффект и А.Р — изменение свободной энергии химического процесса при электролизе, выраженные в ккал на 1 г-моль вещества к - так называемый температурный коэффициент, который зависит от природы электролита. Так, например, для процесса электролиза хлористого натрия А = — 0,0004, а для сульфатов двухвалентных металлов /с — 0,0001 (на 1° повышения температуры). [c.251]

И химических процессах. Так, при получении алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов энергия, выделяемая при окислении анодов, значительно снижает анодный потенциал и, следовательно, напряжение на ванне, а при получении сплавов алюминия в электротермических печах электрод выполняет также и роль восстановителя. [c.488]

ЭЛЕКТРОЛИЗ — химический процесс разложения электролита в растворе нли расплаве при прохождении через него постоянного электрического тока, связанный с потерей или присоединением электронов ионами или молекулами растворенных веществ. При этом на катоде в результате присоединения электронов к ионам или молекулам образуются продукты восстановления, а на аноде в результате потери электронов — продукты окисления. В химической иро-мышленности Э. применяется для получения металлов и их соединеиий, очистки металлов (электрорафинирование), производства щелочей, хлора, водорода, кислорода, хлоратов, перхлоратов, тяжелой воды, многих органических веществ и др. Э. является методом количественного анализа (электроанализа). Э. используется в гальванотехнике для нанесения различных металлических покрытий на металлические предметы и образование металлических копий из неметаллических предметов, для электроочистки воды, зарядки аккумуляторов и др. [c.289]

При электролизе химические процессы осуществляют, пропуская электрический ток через жидкий проводник. При этом происходят окислительновосстановительные процессы, которые иногда сопровождаются сложными вторичными реакциями, особенно при электролизе органических веществ. В лаборатории электролиз применяется для аналитического определения некоторых металлов, для получения и очистки металлов, для нанесения электролитических покрытий, для восстановления и окисления органических веш,еств и при синтезе Кольбе. Ниже подробнее рассмотрены последние два вида электролиза. [c.75]

Электролиз — химические процессы, протекающие под действием электрического тока на электродах, помещенных в раствор, расплав или твердый электролит. При этом положительно заряженные ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательно заряженные (анионы) — к аноду. [c.31]

Электролиз — химический процесс. Возникает он при прохождении электрического тока через электролиты (соли, щелочи и кислоты, проводящие электрический ток), растворенные в воде или расплавленные. При этом под действием разности потенциалов положительно заряженные ионы (катионы) направляются к катоду-электроду, соединенному с отрицательным полюсом источника тока, а отрицательные ионы (анионы) двигаются к аноду-электроду, соединенному с положительным полюсом. На электродах ионы разряжаются, образовавшиеся атомы и молекулы выделяются непосредственно на них или, взаимодействуя с растворителем, образуют вторичные продукты. Электролиз широко используется при получении химически чистых металлов меди, цинка, алюминия, магния, никеля, кобальта и т. д., а также для покрытия металлом различных деталей н предметов. [c.73]

Почти все чистые жидкости, газы и большинство твердых неметаллических тел электрический ток не проводят (непроводники). Но в растворенном или расплавленном состоянии многие неметаллические вещества тоже проводят электрический ток. Их проводимость существенно отличается от проводимости металлических проводников прохождение тока через растворы и расплавы сопровождается разложением вещества — электролизом. Вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток при одновременном протекании химического процесса, называются электролитами (проводники второго ряда). [c.162]

Химические процессы, проходящие на электродах при прохождении электрического тока через растворы или расплавленные соли, называются процессами электролиза. [c.150]

Химические процессы при электролизе [c.422]

Как и в случае химического источника э.лектрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом э.лектрод, 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 при 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.282]

Если же работу данного химического процесса при электролизе выразить через его тепловой эффект или изменение свободной энергии, то согласно второму закону термодинамики получим [c.251]

К электродным процессам относятся две группы процессов, тесно связанные между собой. Во-первых, процессы возникновения разности потенциалов и. следовательно, электрического тока в результате протекания химической реакции, например в гальванических элементах. Во-вторых, обратные им химические процессы, совершающиеся при электролизе, которые возникают при пропускании электрического тока через раствор и связаны с переходом тока с проводника одного рода в проводник другого рода. [c.414]

Химические процессы и основные законы электролиза [c.265]

Общие понятия. Электролизом называются процессы, происходящие на электродах под действием электрического тока, подаваемого от внешнего источника. При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую. Ячейка для электролиза, называемая электролизером, состоит из двух электродов и электролита между ними. Электрод, на котором идет реакция восстановления (катод), у электролизера подключен к отрицательному полюсу внешнего источника тока. Электрод, на котором протекает реакция окисления (анод), подключен к положительному полюсу источника тока. [c.200]

Лишь при преодолении последним возникающей э.д.с. ячейки ( К>э.д.с. ячейки) Б ней станет возможным непрерывный переход электрической энергии в химическую - процесс, известный под названием электролиза. [c.125]

Электролизом называется процесс химического превращения, происходящего в результате действия электрического тока. Химические превращения при электролизе могут быть самыми разнообразными в зависимости от вида электролита, растворителя, материала электродов, присутствия других веществ. Через электролит пропускается постоянный ток, в результате чего на отрицательном электроде (катоде) происходит потеря катионами электролита своих зарядов и они, превращаясь в нейтральные атомы, отлагаются на поверхности электрода. Аналогичные процессы происходят и с анионами на положительно заряженном электроде (аноде). [c.265]

Исходя из современных представлений механизма электролиза, этот закон имеет вполне логическое объяснение. В самом деле, поскольку тот или иной ион отдает или принимает строго определенное для данного химического процесса число электронов, то общее число их, или, точнее, общее количество электричества, пропорционально числу прореагировавших ионов, т. е. количеству прореагировавшего вещества. [c.266]

Применительно к химическим процессам второй закон термодинамики можно сформулировать так всякое химическое взаимодействие при неизменных давлении или объеме и постоянстве температуры протекает в направлении уменьшения свободной энергии системы. Пределом протекания химических реакций (т. е. условием равновесия) является достижение некоторого минимального для данных условий значения свободной энергии системы О или Р. Процессы протекают самопроизвольно и дают некоторую полезную работу, если Р<0 или ДС<0. При АР>0 и ДС>0 процессы не могут при заданных условиях (у, Т или р, Т) протекать самопроизвольно и возможны лишь при получении работы извне (например, реакции при электролизе, фотохимические реакции и др.). Изменение термодинамических функций А[1, АР, А/, АО и А5 для любых реакций рассчитывают по закону Гесса аналогично вычислению тепловых эффектов реакций. Значения термодинамических функций при стандартных условиях / = 25°С и р=101 325 Па приводятся в справочных таблицах. [c.61]

Электролизом называется электронный химический процесс, наблюдаемый при прохождении постоянного электрического тока через электролиты. При электролизе на электродах непрерывно протекают окислительно-восстановительные процессы на катоде — процесс восстановления, на аноде — окисления. Продукты этих реакций или откладываются на электродах, или вступают во вторичные реакции (взаимодействуют между собой, с молекулами растворителя или с веществом электрода), или накапливаются в растворе у электродов. Протекание первичных анодных и катодных процессов подчиняется законам, установленным английским ученым М. Фарадеем (1834). [c.134]

По направлению взаимного превращения электрической и химической форм энергии различают две группы электрохимических систем. При электролизе за счет внешней электрической энергии возникают химические реакции. Переход энергии химического процесса в электрическую осуществляется в химических источниках тока (гальванические элементы, аккумуляторы). [c.454]

Химические превращения в растворах или расплавах на электродах из проводников первого рода, при которых происходит перенос заряда через границу между электродом и электролитом, называются электродными процессами. Эти процессы можно разделить на две группы, тесно связанные друг с другом. Во-первых, это возникновение разности потенциалов и электрического тока в гальванических элементах. Во-вторых, обратные им химические процессы, которые имеют место при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав, называемые электролизом. [c.214]

Опыты по электролизу весьма наглядны и протекают быстро. Использование этого прибора сокращает время для подготовки к демонстрации, способствует научной организации труда, оптимизации процесса обучения. Вмонтированные электрические часы позволяют использовать данный прибор в качестве секундомера для измерения скорости протекания химических процессов и для определения количества грамм-эквивалентов веществ, выделенных на электродах. При помощи сменных электродов можно проводить электролиз разных веществ, применять один и тот же прибор на различных этапах обучения. [c.155]

Химическая поляризация. Электролизом называется процесс химического превращения, происходящего в результате действия электрического тока. Этот процесс противоположен протекающему в гальванических элементах, так как он требует затраты электрической энергии. При электролизе через электролит обычно пропускается постоянный ток й в результате на отрицательном электроде разряжаются катионы, а на положительном — анионы. Первый элек- [c.193]

Как и в случае химического источника тока, электрод, на котором происходит окисление, называют анодом, а электрод, на котором идет-восстановление,—катодом. Однако различие здесь заключается в том, что при электролизе анод заряжен положительно ( + ), а катод отрицательно (—). Для химических источников тока знаки обратные. Это связано с тем, что процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, имеющим место в гальванических элементах. [c.262]

Химическая поляризация — связана с процессами, изменяющими химический состав поверхности электродов. Так, например, благодаря адсорбции или осаждению на них продуктов электролиза химическая природа поверхности электродов в той или иной степени изменяется. В электролизере возникает гальваническая цепь, так называемой поляризационной э. д. с., направленной противоположно рабочему току, вследствие чего сила последнего уменьшается, а следовательно, затрудняется и работа электролизера. Иногда продукты электролиза образуют на поверхности электрода пленку труднорастворимого вещества (пленочная поляризация). [c.179]

До недавнего времени общепринятыми являлись представления о том, что электровосстановление и электроокисление, в частности, органических соединений происходит за счет атомного (адсорбированного) водорода или кислорода, образующихся на электродах при электролизе. Согласно этим представлениям электрохимический процесс сводится к получению атомного кислорода или водорода, а собственно процесс электросинтеза считается обычным химическим процессом гидриро-нания или окисления. [c.632]

То же относится и к химическим процессам. Взаимодействие водорода и кислорода с образованием воды может происходить самопроизвольно, и осуществление этой реакции дает возможность получать соответствующее количессво работы. Но, затрачивая работу, можно осуществить и обратную реакцию — разложения воды на водород и кислород, — например, путем электролиза. И другие химические реакции, которые по своим термодинамическим параметрам не могут в данных условиях совершаться самопроизвольно, можно проводить, затрачивая работу извне. Большей частью это осуществляют или путем электролиза, или при электрическом разряде в газах, или действием света, или же путем повышения давления (причем одновременно изменяются и условия проведения реакции). Из хорошо известных процессов такого рода можно назвать фотосинтез в растениях, получение натрия и хлора путем электролиза расплавленного хлористого натрия, получение металлического алюминия из бокситов путем электролиза, синтез аммиака при высоком давлении и др. [c.209]

Часто говорят, что прохождение тока через проводники второго ирода сопровождается химическими процессами, которые объеди-) няются общим названием электролиз. Это не совсем точно. Само Л прохождение тока через раствор не вызывает каких-нибудь хим1 Чческих превращений. По мы подводим ток от источника всегда с помощью металлической проволоки, т. е. проводника первого рода, [c.380]

Наиболее важна и многообразна группа химических процессов, связанных с изменением химического состава и свойств веществ. К ним относятся процессы горения — сжигание топлива, серы, пирита и других веществ пирогенные процессы — коксование углей, крекинг нефти, сухая перегонка дереза электрохимические процессы — электролиз растворов и расплавов солей, электроосаждение металлов электротермические процессы — получение карбида кальция, электровозгонка фосфора, плавка стали процессы восстановления — получение железа и других металлов из руд и химических соединений термическая диссоциация — получение извести и глинозема обжиг, спекание — высокотемпературный синтез силикатов, получение цемента и керамики синтез неорганических сссд. 1п.е-ний — получение кислот, щелочей, металлических сплавов и других неорганических веществ гидрирование — синтез аммиака, метанола, гидрогенизация жиров основной органический синтез веществ на основе оксида углерода (II), олефинов, ацетилена и других сфга-нических соединений полимеризация и поликонденсация — получение высокомолекулярных органических соединений и на их основе синтетических каучуков, резин, пластмасс и т. д. [c.178]

Однако процессы (1) и (2) обратимы. Поэтому выделившийся на катоде водород может снова переходить в раствор в виде ионов, отдавая электроны платиновому проводнику. Эти электроны по проводу поступают на другой электрод, содержащий кислород, и равновесие (2) смещается влево. Таким образом, при электролизе возникает гальванический элемент, ток которого направлен в сторону, обратную движению тока от внешнего источника. Поэтому ток от внешнего источника будет идти через электролит только в том случае, если приложенное напряжение будет достаточно для определенного химического процесса, а именно для электролитического разложения раствора или для образования ионов из 1к1ате-риала электрода. Необходимое для этой цели напряжение называется напряжением разложения и зависит, прежде всего, от состава раствора. [c.191]

Влияние внешнего электрического напряжения позволяет управлять химическими процессами и получать при электролизе нужные продукты с заданными свойствами. В настоящее время электролиз широко используется на практике. Например, элек тролитическое рафинирование меди и цинка, магния и алюминия, получение газообразных водорода и хлора, электросинтез сложных органических соединений. Большое практическое значение имеет образование электролитических защитных слоев на поверхности металлов. [c.227]

Помимо рассмотренных выше гетерогенных электрохимических реакций, реализуемых в гальванических элементах и при коррозии металлов, к этому типу процессов относится электрО лиз. Если в гальванических элементах энергия химической реакции преобразуется в электрическую, то при электролизе протекает процесс в обратном направлении, а именно, электрическая энергия преврагцается п химическую. Этот процесс состоит [c.270]

Процессы, протекающие при электролизе, по существу обратны процессам, имеющим место в гальванических элементах. При электролизе анод заряжен положительно, а катод — отрицательно. При работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей реакщт превращается в электрическую, тогда как при электролизе химические реакции осуществляются за счет электрической энергии внешнего источника. На аноде, как и в случае химических источников тока, происходит окисление, на катоде— восстановление. При электролизе из возможных процессов будет [c.161]

Ее сменила электрохимическая теория шведского ученого Берцелиуса (1810 г.). Согласно этой теории атом каждого элемента имеет два полюса — положительный и отрицательный, причем у одних атомов преобладает первый, у других второй. Соединение электроположительного магния с электроотрицательным кислородом с точки зрения теории Берцелиуса объяснялось притяжением преобладающих в них полюсов, имеющих противоположные знаки. Если просходит частичная компенсация зарядов, то продукт реакции не утратит их полностью. Этим объясняли образование сложных молекул (например, карбоната магния в результате соединения положительного MgO с отрицательным СОг). Теория Берцелиуса явилась развитием идей Дэви (1806 г.) о том, что химическая связь возникает благодаря взаимному притяжению разноименно заряженных тел. Электрохимическая теория, на первый взгляд, представляется правдоподобной и как будто подтверждается процессом электролиза электролиз как бы возвращает атомам полярность, утраченную ими при образовании соединения. Но при таком подходе, — писал по поводу теории Берцелиуса Гегель, — встречающиеся в химическом процессе изменения удельной тяжести, сцепления, фигуры, цвета и т.д., как равно кислотных, едких, щелочных и т. д. свойств, оставляются без внимания, и все исчезает в абстракции электричества. Пусть же перестанут упрекать философию в абстрагировании от частного и в пустых отвлеченностях , раз физики позволяют себе забыть о всех перечисленных свойствах телесности ради положительного и отрицательного электричества . Действительно, вскоре электрохимическая теория исчезла из научного обихода, ибо и существование прочных молекул, состоящих из атомов одинаковой полярности (например, Нг, и С1а), и осуществление (Дюма, 1834 г.) процессов, в которых разнополярные по теории Берцелиуса элементы заменяли друг друга в соединениях, оказались в непримиримом о ней противоречии. [c.103]

Процессы электролиза, как правило, необратимы и протекают во времени с конечными скоростями. Законы протекания электродных реакций во времени и их механизм изучаются методами электрохимической кинетики. В электрохимической кинетике используются положения химической кинетИки, но учитывается специфика электрохимических превращений, в частности то, что электрохимический процесс протекает на поверхности электрода, т. е. является гетерогенным. Электродные превращения отличаются от гетерогенных химических процессов прежде всего наличием собственно электрохимической стадии — реакции переноса заряда, называемой также стадией перехода. Поэтому и в состьетствии с законами Фарадея скорость электродной реакции [c.301]