logo
Сборник лаб

2.1. Сущность электролиза. Электролиз расплава электролита

Электролизом называются процессы, проходящие на электродах под дей­ствием постоянного электрического тока, подаваемого от внешнего источни­ка. При электролизе происходит превращение электрической энергии в хи­мическую. Ячейка для электролиза, называемая электролизером, состоит из сосуда, в который помещены электролиты и два электрода.

Электрод, на котором идет реакция восстановления, называется катодом. Он подключен к отрицательному полюсу внешнего источника тока. Электрод, на котором идет реакция окисления, называется анодом, и он подклю­чен к положительному полюсу источника тока.

При электролизе могут быть использованы активные (растворимые) и инертные (нерастворимые) аноды. Активный анод изготавливается из метал­ла, например, цинка, хрома, никеля, меди, серебра и так далее. Такой анод окисляется и посылает в раствор собственные ионы. Инертный анод явля­ется лишь передатчиком электронов, а сам химически не изменяется. Нерас­творимый анод, как правило, изготовлен из графита, платины. Рассмотрим процесс электролиза расплава хлорида натрия с инертным анодом.

При плавлении происходит термохимическая диссоциация соли:

NaCl → Na+ + Cl-

Когда в расплавленную соль погружают два графитовых электрода, подключенных к полюсам внешнего источника тока, в расплаве электролита начинается направленное движение ионов: катионы электролита движутся к катоду, а анионы – к аноду.

Достигнув катода, катионы Na+ принимают от него электроны и восста­навливаются:

катодный процесс Na+ + ē = Na0.

Анионы Cl- подходят к аноду и отдают ему свои электроны, то есть окисляются:

анодный процесс 2Cl - - 2ē = Cl2.

Весь процесс электролиза может быть изображен суммарным уравнени­ем окисления – восстановления:

2Na+ + 2Cl - = 2Na0 + Cl2.