Примеры электролиза растворов электролитов с нерастворимыми анодами.
Электролиз раствора хлорида меди
|
Катодный процесс (-) |
|
Анодный процесс (+) |
|
|
|
|
Продукты, образующиеся при электролизе на электродах в результате электрохимических реакций, называются первичными продуктами электролиза.
Электролиз раствора сульфата цинка
|
Катодный процесс (-) |
|
Анодный процесс (+) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продукты, образующиеся в растворе у электродов в результате вторичных реакций соединения, называются вторичными продуктами электролиза. В данном примере это образовавшаяся у анода серная кислота. Цинк и кислород, образовавшиеся на электродах, - первичные продукты электролиза.
Электролиз раствора хлорида натрия
|
Катодный процесс (-) |
|
Анодный процесс (+) |
|
|
|
|
В приведённом примере первичными продуктами электролиза являются газы – водород и хлор, вторичными - гидроксид натрия, образовавшийся у катода.
4.
Электролиз раствора сульфата натрия
|
Катодный процесс (-) |
|
Анодный процесс (+) |
|
|
|
|
В данном случае, как и при электролизе кислородсодержащих кислот и щелочей, образуется 2 первичных (водород и кислород) и 2 вторичных (щелочь и кислота) продукта.
5.
Электролиз расплава хлорида натрия
|
Катодный процесс (-) |
|
Анодный процесс (+) |
|
|
|
|
Примеры электролиза растворов электролитов с растворимыми анодами.
6. Рафинирование (очистка от примесей) анода, изготовленного из меди с примесями Zn, Sn, Ag.
Электролитом
в этом случае служит раствор соли меди,
анодом – медь, загрязненная примесями,
катодом – графит или пластинка из чистой
меди. Прилагаемое из внешнего источника
напряжение не превышает стандартный
электродный потенциал меди (
0,4 В):
-
Катодный процесс (-)
Анодный процесс (+)
Для растворения серебра величина используемого напряжения недостаточна, и поэтому оно в нейтральном состоянии остается на дне электролизера в виде рыхлого осадка (в шламе). Для осаждения примесей на медном катоде требуется большое перенапряжение, и поэтому они остаются в растворе.
Подобно рафинированию методом электролиза производится покрытие одного металла другим (гальваностегия), и наносятся металлические покрытия на неметаллические полупроводниковые подложки (гальванопластика).
Приведенные примеры находят широкое применение в промышленности.
Законы Фарадея. Выход продукта по току
Количество веществ, образующихся при электролизе на электродах, можно рассчитать, пользуясь двумя законами электролиза, установленными Фарадеем в 1833 г. которые с учетом современной терминологии можно сформулировать в следующем виде:
количество вещества, испытавшего электрохимические превращения на электроде, прямо пропорционально количеству прошедшего электричества;
массы прореагировавших на электродах веществ при постоянном количестве электричества относятся друг к другу как молярные массы их эквивалентов.