ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Электролизом называется окислительно-восстановительный процесс, протекающий на
электродах, при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.
Это не самопроизвольный процесс, для осуществления химической реакции требуется элек-
трическая энергия.
Сущность электролиза заключается в том, что на катоде происходит процесс восста-
новления, а на аноде – процесс окисления. Процессы, протекающие на электродах, зависят
как от электролита, так и от вещества, из которого сделан анод.
Различают два вида анодов: растворимые и нерастворимые.
Нерастворимый или инертный анод не изменяется в процессе электролиза, выполныет
роль передатчика электронов (графит, уголь, платина и др.).
Растворимый или активный анод в процессе электролиза окисляется (медь, железо, ко-
бальт и др.):
Me – ne = Me
n+
На электродах легче всего протекают процессы, требующие минимального затрата
энергии.
На катоде быстрее восстанавливаются ионы, молекулы, атомы, имеющие наибольшее
значение электродного потенциала. Практическая последовательность восстановления на ка-
тоде:
1) ионы металлов от конца ряда напряжений до алюминия: Au³
+
.........Zn²
+
2) молекулы воды: 2H2O = 2e = H2 = 2OH
Если в растворе одновременно находятся катионы нескольких металлов, то при равных
концентрациях их, в первую очередь на катоде разряжаются ионы того металла, у которого
больше величина электродного потенциала.
Например, если в растворе одновременно присутствуют в равных концентрациях различные
катионы (Zn²
+
, Au³
+
, Cu²
+
, Fe²
+
), то в соответствии с величинами их
электродныхпотенциалов, катионы будут востанавливаться в следующей
последовательности: Au³
+
, Cu²
+
, Fe²
+
, Zn²
+
.
На аноде легче всего окисляются ионы, молекулы, атомы, имеющие наименьшее значение
электродного потенциала.
Практическая последовательность окисления на аноде:
а) анод – инертный
1) анионы бескислородных кислот: Se²⎯, S²⎯, I⎯, Br⎯, CI⎯ (кроме F⎯)
2) молекулы воды: 2H2O – 4e = O2 + 4H
+
б) анод – активный
1) окисляется сам анод: Meº – ne = Me
n+
.
Схема электролиза некоторых солей
1. Электролиз расплава хлорида магния с инертным анодом.
Расплав содержит ионы магния Mg
+2
и хлорид-ионы CI
-
при пропускании тока ионы магния
перемещаются к катоду, а хлорид-ионы – к аноду. Принимая от катода по два электрона, ио-
ны магния превращаются в нейтральные атомы, выделяющиеся из расплава. Катод посте-
пенно покрывается магнием.
Хлорид-ионы, достигая анода, отдают ему электроны и превращаются в атомы хлора.
У анода выделяется хлор.
Схематически процесс электролиза расплава хлорида магния можно изобразить:
MgCI2 = Mg² + 2CI⎯
Катод: Mg² + 2e = Mgº
Анод: 2CI⎯ – 2e = CI2
