Составители:
Рубрика:
Основы электрохимия
20
3. ЭЛЕКТРОЛИЗ
3.1. Электролиз как вынужденная ОВР
Все описанные ранее окислительно-восстановительные реакции, как проте-
кающие при непосредственном контакте реагентов, так и те, которые проходят
в гальванических элементах, отличались одной существенной особенностью -
они были
самопроизвольными. Этот термин означает отсутствие необходимо-
сти затраты работы на проведение процесса.
В термодинамике показано, что критерием возможности самопроизвольно-
го протекания процесса является уменьшение свободной энергии Гиббса, ΔG<0,
Величина электродвижущей силы ГЭ, в котором должна протекать интересую-
щая нас ОВР, по своей сути тоже является термодинамической функцией, она
связана с изменением энергии
Гиббса соотношением
ЭДС
G
nF
Δ
=−
⋅
,
где n – наименьшее общее кратное чисел отданных и принятых электронов в
полуреакциях окисления и восстановления (анодных и катодных процессов).
Видно, что если ЭДС будет
отрицательной, то самопроизвольное протекание
ОВР становится
невозможным. Однако, зачастую технический интерес пред-
ставляет проведение реакций, «ЭДС» которых именно такова.
Подчеркнем, что термодинамический запрет на самопроизвольное протека-
ние реакции отнюдь не означает, что ее вообще нельзя провести. Просто, чтобы
реакция шла, необходимо совершить работу.
Электролиз как раз и является процессом, на самопроизвольное протека-
ние которого наложен термодинамический запрет, но который, тем не менее,
протекает постольку, поскольку мы совершаем над системой электрическую
работу. Его можно рассматривать как
вынужденную ОВР, так как мы застав-
ляем систему совершать химическое превращение, пропуская через нее элек-
трический ток. Таким образом, физико-химическая сущность процессов, проте-
кающих при электролизе, аналогична той, на которой основана работа ГЭ, но в
первом случае ток
вызывает химическую реакцию, а во втором случае ток –
следствие химической реакции.
Должно понимать, что проводить ОВР в любом направлении можно только
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
