P5101352

^pedok*^awc /budowane / dwóch elektrod utlcniająco-rcdukujących połączonych kluclT “ cznym.np

Pt 1	Sn*, Sn* || Fe*, Fe*	I Pt	©
A(->	Sn* -- Sn* +	2e'
KC+)	2 Fe* + 2c- ---	2 Fe*

f Sn* + 2 Fe* _E ,

Fe'* j Ir*    fla⁴* I ta⁴*

: Sumaryczna reakcja zachodząca w ogniwie:

Sn** + 2 Fe* SEM =E

Elektroliza

adHroliza - całokształt zjawisk (szereg reakcji utleniania-rcdukcji) wywołanych przepływem stałego fmhielektrycznego przez roztwory elektrolitów lub ich formę stopioną. Aby przeprowadzić elektrolizy, niezbędne są:

a)    źródło prądu stałego.

b)    elektrody zanurzone do roztworu elektrolitu,

c)    woltomierz,

d)    amperomierz.

e)    opornik do regulowania różnicy potencjałów między elektrodami,

0 dektroli/rr

Befctrołiza jest procesem wymuszonym napięciem przyłożonym z zewnątrz. Najniższe napięcie zewnętrz-MlBpMhlpn|du stałego potrzebne do wywołania reakcji elektrodowej to napięcie rozkładowe. Jest ono równe co na)mnicj sile elektromotorycznej ogniwa, w którym zachodzi samorzutnie analogiczna reakcja, ale w Idcrunku przeciwnym.

Elektrody

a)    anoda (połączona / dodatnim biegunem źródła prądu) - do anody migrują jony ujemne, zachodzi utteniaiuc',

b)    katoda (połączona z ujemnym biegunem źródła prądu) - do katody migrują jony dodatnie, zachodzi redukcja.

Elektrody są najczęściej platynowe lub grafitowe (elektrody obojętne); są również np. elektrody miedziane. Skutkiem przepływu prądu przez elektrolit jest:

a)    uporządkowany ruch jonów w roztworze,

b)    przebieg procesów chemicznych na powierzchniach elektrod,

c)    prawic zawsze zmiany stężenia w obszarach elektrolitu sąsiadujących z elektrodami.

Zakładając, że elektrolizę prowadzi się, używając elektrod obojętnych (np. platyny) i poddano je) wodne roztwory elektrolitów, możliwe procesy elektrodowe przedstawiono poniżej:

Ha	HjS04	HNO,
mces jżH* ♦ 2e -» H/t 1	2H* + 2e* -► H2°t	2H* + 2e- -► H/t
tocc1 Epi -» a/t 1 2e	HjO--► 2e+2H* + io2t	H_,0--► 2e + 2 H* + jOjt
	utlenianie wody	utlenianie wody J

170 Nom wnn - cftmrii

	—--1 ruSO 1 CH.COONa KC1 1 1_»-1—			_^mf* M
PH roztworu przed elektrolizą	pH = 7 1	pH < 7 1 pH > 7		pH < 7
r— PH i roztworu poeidc-Itrolizlc	pH > 7	pH < 7	PH > 7	pH > 7
U—- 1 proces katodowy	2HaO + 2c' -*• 2 OH’ + Hat redukcja wody	Cu^2* + 2c -► Cu®	2 HjO + 2e -- 2 OH' + H2T redukcja wody	NH4* + le- = NH,t + i dobrze rozpuszczalny w wodzie amoniak 1 reaguje z nią z ponownym utworzeniem jonów NH4*: NHj + HjO = NH4* + OH"
proces anodowy	2 Cl' -► Cl2°t + 2e	h2o-- 2e- + 2H*+ ^02T utlenianie wody	2 CHjCOO"-► 2e + 2 CHj' + 2C02T C2«6t	Cl'-► ^Cljt + le-1

•    W rozważanych przykładach uwzględniono fakt, że metale znajdujące się w szeregu napięciowym na początku (do glinu włącznie) nie redukują się na katodzie.

•    jeżeli anoda wykonana jest np. z miedzi, to należy uwzględnić proces jej anodowego roztwarzania, np. podczas elektrolizy roztworu wodnego CuS0₄ na elektrodach miedzianych:

Cu -► Cu²* + 2e~ proces anodowy

•    Jeżeli katoda wykonana jest np. z rtęci, to w tych warunkach również metale aktywne ulegają redukcji na katodzie.

•    jeżeli elektrolizie poddano stopione elektrolity (np. tlenki, wodorotlenki, sole), to w tych warunkach wszystkie metale ulegają redukcji na katodzie, np. elektroliza stopionego chlorku sodu:

NaCl -ggrewanie ^ Na* + Cl"

K (-) 2 Na* + 2e* -► 2 Na

A(+) 2 Cl- -- Cl/T + 2e-

rw fciim itr171