Гальванический элемент - это источник электрического тока, электролизер-потребитель электрического тока

2). В гальваническом элементе химическая энергия превращается в электрическую; образующиеся вещества менее энергоемки чем исходные.

В электролизере, наоборот, электрическая энергия превращается в химическую, Образующиеся вещества более энергоемки чем исходные. 3). В замкнутой гальванической цепи электрохимические процессы окисления и восстановления протекают самопроизвольно. В электролизере электрохимические процессы окисления и восстановления идут только под внешним воздействиемэлектрического тока, т.е. самопроизвольно эти процессы не протекают.

4). В гальваническом элементе отрицательный электрод – анод, а положительный электрод – катод.

В электролизере, наоборот, отрицательный электрод - катод, а положительный электрод – анод.

Иметь в виду:1). Как в гальваническом элементе так и в электролизере на отрицательном электроде создается избыток электронов, на положительном электроде.- недостаток электронов , т.е. обозначение «отрицательный» и «положительный” всегда относится к полюсам источника тока.

2). Термины “катод” и “анод” связаны только с направлением потока электронов через электроды, которые представляют собой материалы с электронной проводимостью и на поверхности которых происходит переход электрического тока от проводников 1 рода к проводнику 11 рода (электролиту).

Катод – это электрод, через который поток электронов входит в гальванический элемент или электролизер и на котором реагирующие частицы восстанавливаются из-за наличия избытка электронов.

Анод– это электрод, через который поток электронов выходит из гальванического элемента или электролизера и на котором реагирующие частицы окисляются вследствие недостатка электронов.

5 Электролиз в водном растворе.

При электролизе водных растворов электролитов в электродных полупроцессах может принимать участие, кроме электролита, вода. В результате электролитического разложения Н2О на катоде образуется Н2, а на аноде – О2.

Поскольку Н2О – слабый электролит, в ионных уравнениях положено записывать не ее ионы, а молекулы. Именно молекулы в основном участвуют в полупроцессах на электродах:

Восстановление на катоде: 2Н2О + 2е → Н2 + 2ОН-

Окисление на аноде: 2Н2О – 4е → О2 + 4Н+

Окончательное суммарное уравнение электролиза Н2О следует записать так: 2Н2О 2Н2 + О2

При электролизе водных растворов электролитов в катодном восстановлении и анодном окислении в принципе могут участвовать ионы воды (Н+ и ОН-) и ионы электролита. Одноимённые по знаку ионы воды и электролита конкурируют между собой и разряжаться будет тот катион (на катоде) и тот анион (на аноде), которому отвечает более низкое по значению напряжение разряда.

При электролизе растворов солей с инертным электродом используют следующие правила:

1.На аноде могут образовываться следующие продукты:

а) при электролизе растворов, содержащих ионы F- и кислородсодержащих кислот (SO4, NO3, PO4 ) выделяется кислород, т.е. происходит окисление воды;

б) при электролизе растворов солей, содержащих кислотные остатки бескислородных кислот (Cl-, Br -, J- и другие) происходит их окисление с выделением свободных галогенов и т.п;

в) при электролизе растворов, содержащих анионы органических кислот, происходит процесс:

2RCOO- - 2е → R—R + 2CO2

2.На катоде образуются следующие продукты:

а) при электролизе растворов солей, содержащих ионы металлов, расположенных в ряду напряжений левее Al3+, на катоде происходит восстановление воды с выделением водорода;

б) если катион металла расположен правее водорода, то на катоде происходит его восстановление с выделением металла;

в) при электролизе растворов солей, содержащих ионы металлов, расположенных в ряду напряжений между Al3+ и Н+, на катоде могут протекать конкурирующие процессы как восстановления катионов, так и выделения водорода, т.е. продуктами электролиза являются и водород, и металл.

Продумайте, как будет протекать процесс электролиза растворов следующих солей: CuSO4, KCl, KNO3, CuJ2.

Наши рекомендации