Электролиз

Открытие электролиза стало возможным после изобретения Вольтом батареи гальва­нических элементов (1799). Уже в 1800 г. английские исследователи Никольсон и Карлейль открыли электролиз: они установили, что при прохождении постоянного тока в воде или водных растворах вода распадает­ся на водород и кислород. Более поздние исследования были завершены в 1833 г. Майклом Фарадеем в виде законов. Ионы, образующие ток в электролитах (рис. 7.16), имеют на­звания:

Анионы (гр. — восходящий) — отри­цательно заряженные ионы, движущиеся к аноду;

Катионы (идущие книзу) — положи­тельно заряженные ионы, движущиеся к катоду.

При прохождении тока через электролит ионы подходят к электродам, где могут; выделяться на электродах, нейтрализоваться на них, вступать во вторичные реакции с электродами или же с растворителем. Про­дукты вторичных реакций выделяются на электродах или переходят в раствор.

В упрощенном понимании:

выделение на электродах составных электролита при про­хождении тока в нем называется электро­лизом.

Рис. 7.16. Ток в электролитах

Рассмотрим примеры:

а)

• Электролит — водный раствор HCl.
Загрузка...
• Диссоциация: HCl ⇆ H⁺ + Cl^-.
• Анод: 2Cl^- — 2e^- → Cl₂.
• Катод: 2H⁺ + 2e^- → H₂.

Здесь расходуется растворенное вещест­во, а на электродах выделяются газообраз­ные водород и хлор. Вторичных реакций нет.

б)

• Водный раствор H₂SO₄.
• Диссоциация: H₂SO₄ ⇆ 2H⁺ + SO^2-₄; H₂O ⇆ H⁺ + OH^-.
• Анод: 4OH^- — 4e^- → 2H₂O + O₂.
• Катод: 2H⁺ + 2e^- → H₂.
• В растворе остается: SO^2-₄ + 2H⁺ → H₂SO₄. Материал с сайта http://worldof.school

Эта реакция происходит, если электроды изготовлены из платины или никеля. Кис­лород выделяется на аноде.

в)

• Электроды медные. Водный раствор CuSO₄.
• Диссоциация: CuSO₄ ⇆ Cu²⁺ + SO^2-₄; H₂O ⇆ H⁺ + OH^-.
• Катод: Cu²⁺ + 2e^- → Cu⁰ — выделяется на катоде.
• Анод: 4OH^- — 4e^- → 2H₂O + O₂ — кисло­род выделяется на аноде.

Анод растворяется, а медь выделяется на катоде.

На этой странице материал по темам:

• Знак и величину заряда иона обозначают правым верхним индексом.

• Электролиз физика

• Как применяется электролиз кратко

• Электролиз физика формулы

Вопросы по этому материалу:

• Что называется электролизом?