ОКИСЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

4. Электролиз

Электролиз - это обратный процесс окислительно-восстановительной реакции, спонтанно протекает в батареи. При использовании электрической энергии принудительно вызывают процесс окислительно-восстановительной реакции. В то же время электрическая энергия превращается в химическую энергию.

В обоих случаях электрод, на котором происходит окисление, называется анодом (анодный протектор). Электрод, на котором происходит восстановление, называют катодом.

В батареи анод - отрицательный полюс, а катод - положительный.

При электролизе анод - положительный полюс, а катод - отрицательный.

4.1. Напряжение разложения

При электролизе ионы электролита осаждаются на электродах и там разряжаются. Вещества, которые образуются во время процесса, оседают на электродах и вместе с электролитом образуют / гальванический элемент, полюса которого противоположны полюсов приложенного напряжения.

В соответствии к вольт-амперной характеристики процесса электролиза при небольшом значении напряжения ток практически не проходит, поскольку приложенное напряжение и напряжение поляризации нейтрализуют друг друга. Поэтому электролиз происходить не может.

Только при достижении определенного значения напряжения начинает проходить ток и происходит выделение веществ на электродах.

Для проведение электролиза нужно преодолеть порог минимального напряжения. Это напряжение называют напряжением разложения. Она соответствует сумме окислительно-восстановительных потенциалов, приложенные к электродам.

Пример. При электролизе раствора купрум(ІІ) хлорида оседает медь и выделяется хлор.

Отрицательный электрод (катод): Сu²⁺ + 2 е^- → Cu.

Положительный электрод (анод): 2 Сl^- → Сl₂ + 2 е^-.

Напряжение расписания U₀, что нужна для протекания процесса электролиза, является разностью стандартных потенциалов окислительно-восстановительных пар Cu/Cu²⁺ и 2 Сl^-/Сl₂.

U₀= 1,36 В - 0,35 В = 1,01 В.

Часто для электролиза нужна минимальная напряжение, которое существенно превышает расчетную напряжение разложения. Такое превышение напряжения расписания называют перенапряжением. Ее величина в значительной степени определяется

♦ выбором материала электродов;

♦ свойствами вещества, оседает.