Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Репетитор по Химии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 691 RSS
←   Апрель 2003   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://kontren.narod.ru
Открыта: 05-02-2003

Автор
Можаев Георгий Михайлович

Статистика

691 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Репетитор по Химии


Информационный Канал Subscribe.Ru
РЕПЕТИТОР
по химии

"Репетитор по Химии" - рассылка сайта http://chemistry.nm.ru

Каждый из наших подписчиков имеет возможность получить консультацию профессионального репетитора совершенно бесплатно. Для этого необходимо лишь отправить по адресу chemistry@professor.ru письмо-заявку на пробный урок подготовки к тестовому экзамену по химии.

Мы будем рады помочь всем, кто стремиться к знаниям!

Электролиз

Электролизом называется окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании через электролит электрического тока. При электролизе катод является восстановителем, так как отдает электроны, а анод - окислителем, так как принимает электроны от анионов.

Различают электролиз расплавов и растворов электролитов.
Рассмотрим электролиз расплавов на примере расплава KCl. При пропускании через расплав электрического тока ионы K+ на катоде присоединяют электроны и восстанавливаются до атомарного калия, ионы хлора Сl- на аноде окисляются до атомарного хлора с последующим образованием молекул.

На катоде К+ +1е = К
На аноде 2Сl- - 2е = Cl2

Анод является окислителем, а катод - восстановителем.
В случае, когда электролизу подвергается расплав с несколькими различными катионами, то в первую очередь восстанавливаются катионы металлов с большим значением электродного потенциала (стоящие правее в электрохимическом ряду напряжений металлов).

Электролиз водных растворов электролитов протекает намного сложнее, чем расплавов. Дело в том, что вода, хотя и в малой степени, но диссоциирует на катионы водорода и гидроксил-анионы. Поэтому, в водных растворах электролитов, кроме ионов электролита, всегда будут находиться и ионы воды, которые тоже могут окисляться и восстанавливаться на электродах.

Процесы происходящие на катоде (восстановление катионов) зависят от положения металла в электрохимическом ряду напряжений (ряду активностей) металлов.

Расположение металлов по возрастающим значениям их электродных потенциалов называется электрохимическим рядом напряжений металлов, который формируется на основе экспериментальных измерений стандартных электродных потенциалах металла. Если пластину металла, погруженную в раствор его соли с концентрацией ионов металла 1 моль/л соединить со стандартным водородным электродом, то электродвижущая сила такого гальванического элемента, измеренная при 25°C, и является стандартным электродным потенциалом металла.
Значения электродных потенциалов определяют по отношению к принятому за ноль потенциалу водорода. Поэтому электродные потенциалы имеют положительный или отрицательный знак. Чем активнее металл, тем меньшим будет его электродный потенциал.

Электрохимический ряд напряжений металлов имеет следующий вид:
Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

Левее расположенные в ряду напряжений металлы имеют меньшие электродные потенциалы, например, литий имеет наименьший электродный потенциал. Чем левее металл в ряду стандартных потенциалов, тем труднее он восстанавливается при электролизе.
Возможны следующие варианты процесса восстановления на катоде в зависимости от положения металла в ряду электрохимических напряжений:
1. Катионы металлов от Li до Al не восстанавливаются на катоде, вместо них идет восстановление молекул воды: 2H2O +2e = H2 + 2OH-
2. Катионы металлов от Al до H восстанавливаются на катоде одновременно с молекулами воды.
3. Катионы металлов с потенциалом большим, чем у водорода (от Cu до Au), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде.
Если катионов много, то при электролизе восстанавливается сначала металл с наибольшим значением стандартного потенциала, затем с меньшим и так далее.

На аноде происходит окисление анионов. На аноде в первую очередь окисляются анионы бескислородных кислот (Cl-, Br- и т.д.), кроме F-. При их отсутствии окисляются молекулы воды (или гидроксил-анионы):

2H2O -4e = O2 + 4H+
или
4OH- -4e = O2 +2H2O

При электролизе растворов солей кислородсодержащих кислот на аноде будут окисляться молекулы воды и будет выделяться кислород.

Вещество, из которого сделан анод также оказывает влияние на ход электролиза. Аноды бывают растворимые и нерастворимые. Нерастворимые сделаны обычно из графита или платины; растворимые аноды - из различных металлов. На нерастворимом аноде в процессе электролиза окисляются анионы или молекулы воды. При электролизе водных растворов щелочей, кислородосодержащих кислот и их солей, фторидов на аноде протекает окисление воды и выделяется кислород. Растворимый анод при электролизе сам окисляется, переходя в раствор, т. е отдает электроны в электрической цепи.

При проведении электролиза водного раствора с использованием инертного анода могут происходить два окислительных и два восстановительных процесса: на аноде - окисление анионов и гидроксил-ионов, а на катоде - восстановление катионов и ионов водорода. Если электролиз проводить с использованием активного растворимого) анода, то могут происходить следующие реакции: на аноде - окисление анионов и гидроксил-ионов, а также растворение анода. На катоде - восстановление катиона соли и ионов водорода либо восстановление катионов металла, полученных при растворении анода.

Электролиз расплавов и растворов применяется чрезвычайно широко. Это получение металлов (как алюминий, олово, свинец, натрий, цинк, кадмий, серебро, золото) и неметаллов, нанесение металлических покрытий, получение точных копий с различных предметов (гальванопластика), очистка металлов от примесей.

http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru 		Отписаться
Убрать рекламу
В избранное