P1050626

4, ELEKTROORAWIMETRIA. ELEKTROORAFIA I KULOMBTRIA

Ta sama reakcja zachodzi w przypadku wszystkich elektrolitów, których kation redukuje się przy bardziej ujemnym potencjale niż jon wodorowy (sole metali alkalicznych lub innych metali mało szlachetnych), natomiast anion utlenia się przy bardziej dodatnim potencjale niż woda lub jon wodorotlenowy. Jako przykład takiego elektrolitu, rozpatrzymy elektrolizę chlorku sodu. J

Dawniej uważano, że reakcja zachodząca na katodzie podczas elektrolizy wodnego roztworu NaCl jest złożona i polega w pierwszym etapie na reakcji

Na⁺ +e -»Na    (4.24)

Metaliczny sód reaguje natychmiast z wodą, w wyniku czego wydziela się gazowy wodór

Na+HOH -»NaOH + -jH₂ _    (4.25)

Obecnie uważa się za uzasadniony inny mechanizm reakcji elektrodowej. Jony Na⁺ spełniają jedynie rolę przenośnika ładunku elektrycznego w kierunku katody, nie biorąc udziału w procesie elektrodowym. Zbliżający się do katody kation Na⁺ równoważy jedynie ujemny ładunek jonu wodorotlenowego powstającego w wyniku reakcji (4.18).

Na anodzie w czasie elektrolizy roztworu chlorku sodu następuje wydzielanie chloru

4'. 2C1" -* Cl₂+2e    ,    (4.26)

W przypadku elektrolitów, których kation redukuje się ptzy wyższym potencjale niż jon wodorowy (metale szlachetne) na katodzie następuje wydzielenie tych metali, np. z roztworu azotanu srebra lub siarczanu miedzi następuje wydzielenie srebra lub miedzi

Jeżeli anodę stanowi metal chemicznie nieczynny (np. platyna), to elektrony są dostarczone dzięki rozładowaniu się anionów. Jeżeli w roztworze są obecne zasady, kwasy tlenowe lub ich sole, to produktem reakcji anodowej jest tlen. Niezależnie od obecnego w roztworze elektrolitu wydzielanie tlenu na anodzie polega na reakcji

2H₂0 -» 4H⁺+0₂+4e    (4J7)