Электролиз. Законы Фарадея

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.

Поиск по сайту: