ОКИСНЕННЯ І ВІДНОВЛЕННЯ
4 . Електроліз
Електроліз – це зворотний процес окисно-відновної реакції, що спонтанно протікає в батареї. При використанні електричної енергії примусово викликають процес окисно-відновної реакції. Водночас електрична енергія перетворюється на хімічну енергію.
В обох випадках електрод, на якому відбувається окиснення, називають анодом (анодний протектор). Електрод, на якому відбувається відновлення, називають катодом.
У батареї анод – негативний полюс, а катод –
При електролізі анод – позитивний полюс, а катод – негативний.
4.1 . Напруга розкладу
При електролізі іони електроліту осідають на електродах і там розряджаються. Речовини, що утворюються під час процесу, осідають на електродах і разом з електролітом утворюють / гальванічний елемент, полюси якого протилежні до полюсів прикладеної напруги.
Відповідно до вольт-амперної характеристики процесу електролізу при невеликому значенні напруги струм практично не проходить, оскільки прикладена напруга і напруга поляризації нейтралізують одна одну. Тому електроліз відбуватися не
Лише при досягненні певного значення напруги починає проходити струм і відбувається виділення речовин на електродах.
Для проведення електролізу потрібно подолати поріг мінімальної напруги. Цю напругу називають напругою розкладу. Вона відповідає сумі окисно-відновних потенціалів, що прикладені до електродів.
Приклад. При електролізі розчину купрум(ІІ) хлориду осідає мідь і виділяється хлор.
Негативний електрод (катод): Сu2+ + 2 е – → Cu.
Позитивний електрод (анод): 2 Сl – → Сl2 + 2 е-.
Напруга розкладу U0, що потрібна для перебігу процесу електролізу, є різницею стандартних потенціалів окисно-відновних пар Cu/Cu2+ і 2 Сl-/Сl2.
U0= 1,36 В – 0,35 В = 1,01 В.
Часто для електролізу потрібна мінімальна напруга, яка суттєво перевищує розрахункову напругу розкладу. Таке перевищення напруги розкладу називають перенапругою. Її величина значною мірою визначається
– вибором матеріалу електродів;
– властивостями речовини, що осідає.