Электролиз

[Челловек]

Вот такая проблема, я не могу понять как процессы электролиза проходят и прошу помощи. Посоветуйте литературу.

Comments

[Амэлтеа]

А насколько глубоко Вам надо вникунуть?

[Челловек]

Амэлтеа, Уметь делать расплав и раствор учитывая различные особенности ряда напряжений.

[Амэлтеа]

Челловек, сейчас что-нибудь погляжу, но попытаюсь найти без заумностей.

[Амэлтеа]

Челловек, кстати, Вам с инертными электродами? (забыла спросить)

[Челловек]

наверное без них)

[Амэлтеа]

Можно почтитать Антропова Л.И. книжка называется «Теоретическая электрохимия». Материал подан просто и понятно.
Если школьный курс, то «Начала химии» (Кузьменко, Еремин, Попков) - вещь незаменимая. Всё просто и ясно, без перегибания палки + задачи разобраны.

[Челловек]

спасибо, посмотрим

[Амэлтеа]

Челловек, да не за что. Обращайтесь!

[ырш]

Если вкратце - из источника тока (от отрицательного полюса) по внешней цепи электроны приходят на границу с раствором (расплавом). Дальше сами электроны двигаться не могут. Здесь (это место называется катод) они присоединяются к чему-нибудь из раствора (расплава), этот процесс называется восстановлением. Присоединяются они к самому нуждающемуся - самому сильному из имеющихся окислителей - это видно по величине потенциала - самый положительный. Досюда понятно?

[Челловек]

это да, проблема в принципе решения

[ырш]

К положительному полюсу электроны должны - он их тянет - прийти с границы с раствором (расплавом). Здесь кроме компонентов раствора (расплава) может принимать участие - терять электроны - окисляться и материал электрода (анода). В зависимости от того, легче или труднее компонентов раствора (расплава) теряет электроны этот материал, мы различаем электролиз с активным (растворимым) анодом и электролиз с инертным (нерастворимым) анодом. Для простоты запоминания считается - золото, платиновые металлы (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), а также уголь и графит - инертные, все остальные металлы - активные.
Теперь о компонентах раствора (расплава): теряют электроны те ионы раствора, которые имеют отрицательный заряд. Это анионы бескислородных кислот Cl-, Br-, I- и ионы кислородсодержащих кислот - NO3-, SO4-2, PO4-3 и ионы ОН- из воды. Здесь тоже надо ориентироваться на величину потенциала - самому отрицательному, но чаще применяют т.н. АНОДНОЕ правило - окисляется тот ион, содержание кислорода в котором наименьшее.

[ырш]

Что неясно?

[ырш]

Принцип ИМХО несложен - смотрим, какие положительные ионы есть - раствор - ионы металла и ионы Н+. Берём ряд напряжений и видим - металл выше водорода - его потенциал более отрицательный - будет принимать электроны - восстанавливаться водород: 2Н(+) + 2е(-)= Н2 . Это металлы сверху - до марганца Mn включительно. Дело в том, что потенциал электрода - процесса зависит не только от активности металла - водорода, но от концентрации его ионов в растворе. С учётом возможных концентраций ионов водорода потенциал его восстановления может быть меньше нуля - до -0,41В, это в нейтральном растворе, а в щелочном до минус одного вольта - между цинком и марганцем.

[ырш]

Расплав - только ионы металла, все электроны - им
Ме(+х) + хе- (икс электронов с зарядом минус)= Ме(0)

[ырш]

Это про катодные процессы, теперь про анодные:
1) растворимый анод. Окисляться будет материал анода:
Ме(0) - хе- = Ме(+х) металл теряет электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы в растворе.

[Челловек]

спасибо, конечно. Н у меня с практикой загвоздки, вот и прошу литратуру. а так, хорошо объясняете, спасибо

[ырш]

2) анод инертный - окисляться будут компоненты раствора
а) кислородсодержащий анион - например, SO4-2 и из воды ионы ОН(-).
Кислорода меньше в ОН-, окисляется он:
4ОН(-) - 4е = 2Н2О + О2
б) анион бескислородной кислоты - например, Сl(-) и из воды ионы ОН(-).
Кислорода меньше в Сl(-), окисляется он:
2Cl(-) - 2e = Cl2

[ырш]

Да не за что.