Главная / Рефераты / Рефераты по биологии
Реферат: Электролиз
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
Электролиз Электролиз – окислительно-восстановительный процесс, протекающий при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. При электролизе энергия электрического тока превращается в химическую энергию, иначе говоря, осуществляется процесс, обратный по характеру происходящему в гальваническом элементе. Как и в случае гальванического элемента, на аноде происходит окисление, а на катоде – восстановление. Но при электролизе анодом является положительный электрод, а катодом – отрицательный. Характер протекания электродных процессов при электролизе зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются состав электролита, материал электродов и режим электролиза (температура, плотность тока и т.д.). Различают электролиз расплавов и растворов электролитов. Электролиз расплавов электролитов. Электролиз расплава соли с использованием инертных электродов показан на следующей схеме: Анод При высоких температурах расплав соли диссоциирует на ионы: . Прохождение электрического тока через расплав обусловлено тремя одновременно протекающими процессами: направленное движение катионов Мg2+ к катоду, а анионов Clк аноду; восстановление, происходящее на катоде: окисление, происходящее на аноде: Суммарное уравнение электролиза после уравнивания числа отдаваемых и присоединенных электронов принимает вид: Схематически весь процесс можно представить следующим образом: Катод (-) Анод ( + ) Mg2+ 2Cl- Mg2+ + 2e- = Mg 2Cl2e- = Cl2 Электролиз растворов электролитов Электролиз растворов электролитов более сложен из-за возможности участия в электродных процессах молекул воды в восстановлении на катоде: и окислении на аноде: . В тех случаях, когда на одном и том же электроде возможно протекание двух или большего числа процессов, наиболее вероятен тот, осуществление которого связано с минимальной затратой энергии. Это означает, что на катоде восстанавливаются в первую очередь окисленные формы окислительно-восстановительных систем с наибольшим электродным потенциалом, а на аноде окисляются восстановленные формы с наименьшим электродным потенциалом. Для определения порядка протекания окислительно-восстановительных процессов на электродах при электролизе водных растворов можно руководствоваться следующими практическими правилами. Катод. В первую очередь восстанавливаются катионы металлов, имеющих стандартный электродный потенциал больший, чем у водорода, в порядке уменьшения Ео. Катионы металлов с малым стандартным электродным потенциалом (от Li+ до Al3+ включительно) не восстанавливаются, а вместо них восстанавливаются молекулы воды (в кислой среде – ионы Н+). Катионы металлов, имеющих стандартный электродный потенциал меньший, чем у водорода, но больший, чем у алюминия, восстанавливаются одновременно с молекулами воды. Анод. Характер окислительных процессов зависит также от материала электродов. Различают нерастворимые (инертные) и растворимые (активные) электроды. Инертные электроды изготавливаются обычно из графита, угля, платины; в процессе электролиза они химически не изменяются, а служат лишь для передачи электронов во внешнюю цель. При использовании инертных анодов следует учитывать следующее: В первую очередь окисляются простые анионы в порядке возрастания их Ео, не превышающих + 1,5 В (S2-, J-, Br-, Cl-). При электролизе водных растворов, содержащих анионы кислородосодержащих кислот (CO32-, NO3-, SO42-, PO43- и др.), на аноде окисляются не эти анионы, а молекулы воды. В щелочных растворах на аноде окисляются ионы ОН-: При использовании растворимых анодов (из Cu, Zn, Ag, Ni и др. металлов) электроны во внешнюю цель посылает сам анод за счет окисления атомов металла, из которого сделан анод: . Рассмотрим конкретные примеры. Электролиз водных растворов солей (инертные электроды) 1) ( - ) Катод Анод ( + ) Na+, Н2О Cl-, H2O 2) ( - ) Катод Анод ( + ) 4К+, 4Н2О SO42-, Н2О 3) ( - ) Катод Анод ( + ) Zn2+, H2O SO42-, H2O 4) Электролиз водного раствора CuCl2 (акт...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2011.01.06
Просмотров: 1159
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |