Elektrolízis olyan elektrokémiai folyamat
Home | Rólunk | visszacsatolás
Folyosón egy közvetlen elektromos áram segítségével az elektrolit oldat vagy az olvadék utána annak irányított mozgása az ionok. Kationok vonzódnak a katód és kinyerjük. és anionok - az anód és oxidálódik.
Az elektrolízis a villamos áram energia alakul át kémiai, más szóval, az eljárást hajtjuk végre, a fordított történik a természetben a sejtben. Ezért, amikor az elektrolízis pozitív töltésű anód (A +), és a katód - a negatív (K).
Elektrolizopredelyayut mint redox folyamat, amely akkor fordul elő az elektródok alatt átfolyó villamos áram segítségével a elektrolit oldat vagy olvadék.
Jellege elektród az elektrolízis eljárásban számos tényezőtől függ: az összetétele az elektrolit koncentráció, az elektród anyaga, az elektrolízis mód (hőmérséklet, áram).
Attól függően, hogy a tevékenység a anód anyagot oszlik:
1) Aktív - anód anyag könnyen oxidálódik (például Fe, Zn, Cu);
2) inert (passzív) - anód anyaga nem oxidálódik (például grafitot, platina, szén); egy inert anód oxidált elektrolit anionok.
Kétféle elektrolízis - elektrolízis az elektrolit oldat, és az elektrolízis az elektrolit olvadék.
olvadék elektrolízis. Példaként, úgy a elektrolízisével olvadék kálium-klorid. Ha az olvadt só dip KCI elektródák, és adja át a közvetlen elektromos áram, az ionok mozog irányítottan, hogy az elektródák: a kationok K + -, hogy a katód, az anionok Cl - - az anód. A katódon a folyamat lezajlik talpra K + ionok. és az anódon - a folyamat oxidációs kloridion CI -.
A vizes oldatok elektrolízisével elektrolitok. A elektrolízise vizes elektrolit oldatok járó bonyolult folyamatok az elektróda vízmolekulák képesek visszaállítani.
Ezen túlmenően, az elektródák és kisütés termékek víz disszociációs, ionok H + és OH -, ami által meghatározott relatív koncentrációja a közeg.
A kritériumok meghatározása az előnyeit egy sajátos elektrokémiai folyamat, vannak értékei redoxpotenciálok a megfelelő egyensúlyi rendszerek. Általánosságban:
- a katódon lesz a legegyszerűbb, hogy visszaszerezze kationok a legmagasabb érték az elektród potenciál és
- az anódon lesz a legegyszerűbb, hogy oxidálni anionok vagy atomok a legalacsonyabb értéke az elektród potenciál.
Leegyszerűsítve ez a minta kvalitatív becslés a termékek a vizes oldatok elektrolízisével elektrolitok inert elektródák következő szabályokat.
Katódos folyamatok. A katódon kinyerjük a terméket értékétől függ az elektród potenciál a fém - a nagyobb algebrai értéke az elektród potenciálja a fém, annál könnyebb ionok csökkenteni a katódon. Ezért három lehetséges változatát (lásd a táblázatot potenciálokat.):
1) Fém-kationok pozitív értékekkel E o (Cu 2+ Au 3+) van szinte teljesen lecsökken a katód;
2) Fém-kationok a kis értéke a standardpotenciál (a Li + Al = 3) nem csökken a katód, és helyébe a visszanyert vizet molekulák;
3) A fém kationok, amelyek a negatív elektród potenciál, de nagyobb, mint az Al 3+. elektrolízissel a katódon visszaáll egyidejűleg a vízmolekulák.
Anódos folyamatokat. Abban az anód, a kapott termék egyaránt függ az anód anyag és a oxidálószer jellegét illetően ionok - az alsó algebrai értéke az elektród potenciálja az anion, annál könnyebb oxidálódik az anódon.
Mennyiségi viszonyok elektrolízis során. Mennyisége között felszabadult anyagok elektrolízissel és a villamos energia mennyisége áthaladt az elektrolit kapcsolat van, ami megmutatkozik a két Faraday törvény.
Az első szerint törvénye Faraday tömeg anyagok kicsapjuk az elektródákon az elektrolízis arányos a villamos energia mennyisége áthaladt az elektrolit oldat vagy olvadék.
Szerint a második törvénye Faraday átadásával áramot vezetnek át az azonos számú oldatok vagy olvadékok különböző elektrolitok tömeg anyagok kibocsátott az elektródák, arányos a kémiai ekvivalensei.
Mindkét Faraday-törvény fejezhető ki az általános képlet
ahol m - az anyag tömegét felszabadult az elektródon g; Q (I # 8901; t) - a száma coulomb villamos vezetünk át az oldaton; Me - moláris tömege ekvivalens anyagot; F - Faraday száma - villamos mennyiség (Cl 96.485) szükséges izolálására az elektróda 1 mólekvivalens vegyület.
Az érintkezés után fémek a savas gáz felszabadul mindkét. Cink feloldódik, feladják a elektronokat réz. Így Zn 2+ ionok oldatba. A felszínen a réz ionok, hidrogénatom kapcsolódik, és az elektron alakítjuk atomok, amelyek kombinálhatók a H2 molekulában.
A anód oxidációs a katódon vostanovlenie.