но - катод. При електролізі відбувається окислення анода (він розчиняється) і відновлення катода. Саме тому анод слід брати таким, щоб його розчинення не вплинуло на хімічний процес, що протікає в розчині або розплаві. Такий анод називають інертним електродом. В якості інертного анода можна взяти графіт (вуглець) або платину. В якості катода можна взяти металеву пластину (вона не буде розчинятися). Підійде мідь, латунь, вуглець (або графіт), цинк, залізо, алюміній, нержавіюча сталь.
Приклади електролізу розплавів:
Приклади електролізу розчинів солей:
(на аноді окислюються аніони Сl ?, а не кисень O? II молекул води, так як електронегативність хлору менше, ніж кисню, і отже, хлор віддає електрони легше, ніж кисень)
Електроліз води проводиться завжди в присутності інертного електроліту (для збільшення електропровідності дуже слабкого електроліту - води):
Залежно від інертного електроліту електроліз проводиться в нейтральній, кислотної або лужному середовищі. При виборі інертного електроліту необхідно врахувати, що ніколи не відновлюються на катоді у водному розчині катіони металів, які є типовими відновниками (наприклад Li +, Cs +, K +, Ca2 +, Na +, Mg2 +, Al3 +) і ніколи не окислюється на аноді кисень O? II аніонів оксокислот з елементом вкрай окислення (наприклад ClO4 ?, SO42 ?, NO3 ?, PO43 ?, CO32 ?, SiO44 ?, MnO4?), замість них окислюється вода.
Електроліз включає два процеси: міграцію реагуючих частинок під дією електричного поля до поверхні електрода і перехід заряду з частинки на електрод або з електрода на частинку. Міграція іонів визначається їх рухливістю і числами переносу. Процес перенесення кількох електричних зарядів здійснюється, як правило, у вигляді послідовності одноелектронних реакцій, тобто постадійно, з утворенням проміжних частинок (іонів або радикалів), які іноді існують деякий час на електроді в адсорбованому стані [9]. lt;http://ru.wikipedia/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%82gt;
Швидкості електродних реакцій залежать від:
складу електроліту
концентрації електроліту
матеріалу електродів
електродного потенціалу
температури
гідродинамічних умов.
Мірою швидкості реакцій служить щільність струму. Це векторна фізична, модуль якої визначається співвідношенням сили струму (кількість переносимих електричних зарядів в одиницю часу) в провіднику до площі поперечного перерізу.
Закони Фарадея є кількісними співвідношеннями, заснованими на електрохімічних дослідженнях, і допомагають визначити масу утворюються при електролізі продуктів. У найбільш загальному вигляді закони формулюються наступним чином:
) Перший закон електролізу Фарадея: маса речовини, обложеного на електроді при електролізі, прямо пропорційна кількості електрики, переданого на цей електрод. Під кількістю електрики мається на увазі електричний заряд, вимірюваний, як правило, в кулонах.
2) Другий закон електролізу Фарадея: для даної кількості електрики (електричного заряду) маса хімічного елемента, обложеного на електроді, прямо пропорційна еквівалентної масі елемента. Еквівалентної масою речовини є його молярна маса, поділена на ціле число, залежне від хімічної реакції, в якій бере участь речовина [10].
У математичному вигляді закони Фарадея можна представити таким чином:
,
де m - маса обложеного на електроді речовини в грамах, - повний електричний заряд, що пройшов через речовину,=96 485,33 (83) Кл · моль? 1 - постійна Фарадея, - молярна маса речовини ( Наприклад, молярна маса води H2O=18 г/моль), - валентное число іонів речовини (число електронів на один іон).
Зауважимо, що M/z - це еквівалентна маса обложеного речовини.
Для першого закону Фарадея M, F і z є константами, так що чим більше величина Q, тим більше буде величина m.
Для другого закону Фарадея Q, F і z є константами, так що чим більше величина M/z (еквівалентна маса), тим більше буде величина m.
У найпростішому випадку постійного струму електролізу призводить до:
У більш складному випадку змінного електричного струму повний заряд Q струму I (?) підсумовується за час?:
,
де t - повний час електролізу.
У промисловості процес електролізу проводиться в спеціальних апаратах - електролізерах. lt;http://ru.wikipedia/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%82gt;
...
