49509 kscan00

11.1. Elektrograwimetria

Prosty zestaw do elektrolizy przedstawiono schematycznie na rys. 11.1. Elektroda połączona z dodatnim biegunem zewnętrznego źródła prądu nosi nazwę anody, a z biegunem ujemnym — katody. Na katodzie zachodzi reakcja redukcji, a na anodzie reakcja utleniania. Na przykład w przypadku elektrolizy roztworu CuCl₂ dodatnio naładowane kationy Cu²⁺ wędrują do ujemnej katody i tam pobierają elektrony zgodnie z reakcją:

Cu^{2 +} + 2e -► Cu    (11.3) natomiast ujemnie naładowane aniony Cl wędrują do anody i tam ulegają utlenieniu:

2Cr -+Cl₂ + 2e    (11.4)

Zatem reakcje zachodzące na katodzie i anodzie można wyrazić ogólnie:

katoda: oksj 4- z_xe -> red!    (11.5)

anoda: red₂ -* oks₂ + z₂e    (11-6)

Aby reakcje utleniania i redukcji na elektrodach mogły przebiegać z dostateczną szybkością, należy przyłożyć odpowiedni potencjał z zewnętrznego źródła prądu. Potencjał katody musi być bardziej ujemny od potencjału oks₁/red₁, a potencjał anody bardziej dodatni od potencjału red₂/oks₂. Potencjał, przy którym zachodzą reakcje elektrodowe, nosi nazwę potencjału rozkładowego,, TWartość tego potencjału można z łatwością wyznaczyć na podstawie obserwacji krzywych napięcie — prąd [/=f(£)]. Dla przykładu prześledźmy proces elektrolizy roztworu zawierającego CuCl₂. Do elektrod platy-

Rys. 11.1. Prosty zestaw do elektrolizy

Rys. 11.2. Zależność natężenia prądu od przyłożonego napięcia; E_r — potencjał rozkładowy

208