Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита.
При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую. Электрод, на котором идет реакция восстановления, подключен к отрицательному полюсу источника тока и называется катодом. Электрод, на котором протекает реакция окисления, подключен к положительному полюсу источника тока и называется анодом.
Рассмотрим электродные реакции на примере электролиза расплава хлорида натрия NaCl. При плавлении происходит термическая диссоциация соли:
NaCl ® Na+ + Cl–
При погружении в расплав двух графитовых электродов, подключенных к источнику постоянного тока, в расплаве соли начнется направленное движение ионов: положительные ионы Na+ будут перемещаться к катоду, отрицательные ионы Cl– – к аноду. На электродах будут протекать следующие реакции:
а) на катоде ионы Na+ будут восстанавливаться до нейтральных атомов, присоединяя электроны, поступающие на катод от внешнего источника тока:
Na+ + 1
® Na
В результате на поверхности катода появится слой металлического натрия;
б) на аноде ионы Cl– будут окисляться до газообразного хлора, отдавая свои электроны во внешнюю цепь:
2Cl– — 2 ® Cl2
Общая реакция электрохимического разложения соли NaCl представляет собой сумму двух электродных реакций:
2NaCl ® 2Na + Cl2
Таким образом, в результате электролиза расплава соли NaCl получаются два новых вещества – металлический натрий и газообразный хлор.
В водных растворах кроме ионов самого электролита находятся молекулы воды, способные восстанавливаться на катоде и окисляться на аноде. В этом случае при электролизе возникают конкурирующие реакции, критерием протекания которых служат величины стандартных электродных потенциалов. Рассмотрим последовательность протекания катодных и анодных процессов при электролизе растворов.
Ваша оценка?
