ДОВІДНИК З ХІМІЇ

ОКИСНЕННЯ І ВІДНОВЛЕННЯ

 

4. Електроліз

 

Електроліз — це зворотний процес окисно-відновної реакції, що спонтанно протікає в батареї. При використанні електричної енергії примусово викликають процес окисно-відновної реакції. Водночас електрична енергія перетворюється на хімічну енергію.

 

 

В обох випадках електрод, на якому відбувається окиснення, називають анодом (анодний протектор). Електрод, на якому відбувається відновлення, називають катодом.

У батареї анод — негативний полюс, а катод — позитивний.

При електролізі анод — позитивний полюс, а катод — негативний.

 

4.1. Напруга розкладу

 

При електролізі іони електроліту осідають на електродах і там розряджаються. Речовини, що утворюються під час процесу, осідають на електродах і разом з електролітом утворюють / гальванічний елемент, полюси якого протилежні до полюсів прикладеної напруги.

Відповідно до вольт-амперної характеристики процесу електролізу при невеликому значенні напруги струм практично не проходить, оскільки прикладена напруга і напруга поляризації нейтралізують одна одну. Тому електроліз відбуватися не може.

 

 

Лише при досягненні певного значення напруги починає проходити струм і відбувається виділення речовин на електродах.

Для проведення електролізу потрібно подолати поріг мінімальної напруги. Цю напругу називають напругою розкладу. Вона відповідає сумі окисно-відновних потенціалів, що прикладені до електродів.

Приклад. При електролізі розчину купрум(ІІ) хлориду осідає мідь і виділяється хлор.

Негативний електрод (катод): Сu2+ + 2 е- Cu.

Позитивний електрод (анод): 2 Сl- Сl2 + 2 е-.

Напруга розкладу U0, що потрібна для перебігу процесу електролізу, є різницею стандартних потенціалів окисно-відновних пар Cu/Cu2+ і 2 Сl-l2.

U0= 1,36 В — 0,35 В = 1,01 В.

Часто для електролізу потрібна мінімальна напруга, яка суттєво перевищує розрахункову напругу розкладу. Таке перевищення напруги розкладу називають перенапругою. Її величина значною мірою визначається

вибором матеріалу електродів;

властивостями речовини, що осідає.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити