Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Химия (шпора).docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
22.04.2019
Размер:
348.28 Кб
Скачать

12. Поляризация электродов при электролизе. Потенциал разложения.

При электролизе наблюдается поляризация электродов, что связано с замедленностью стадий электрохимического процесса. При электролизе наблюдается образование внутреннего Г. Э.  если на клеммы электролизера приложить небольшое напряжение и в системе будет протекать небольшой ток, то будут протекать следующие реакции:

В результате один из электродов покроется слоем никеля, превратится в никелевый электрод. А другой адсорбирует молекулы хлора – хлорный электрод. В результате в системе возникает внутренний Г. Э., в котором напряжение тока противоположно приложенному, в результате электролиз прекратится.

Для того, чтобы электролиз протекал устойчиво необходимо приложить напряжение большее, чем ЭДС внутреннего Г. Э, - потенциал разложения.

Явление перенапряжения с одной стороны нежелательное, т.к. приводит к расходу лишней энергии, а с другой стороны это явление позволяет при электролизе на катоде получать активные металлы (от алюминия до водорода) перенапряжению в большей степени подвергаются водородный и кислородный электроды, и в меньшей – металлические.

При малой плотности тока   электрода, в результате на катоде выделяется водород. Однако поляризация водородного электрода значительно больше поляризации цинкового, по этому при повышении плотности тока оказывается, что  , на катоде образуется цинк.

Аналогично картина наблюдается и для других металлов в ряду напряжений от алюминия до водорода. При решении задач всегда учитывать перенапряжение выделения водорода на различных металлах.

13. Электролиз с растворимыми анодами.

Активным (растворимым) называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза. В случае активного анода число конкурирующих окислительных процессов возрастает до трёх: электрохимическое окисление воды с выделением кислорода, разряд аниона (т.е. его окисление) и электрохимическое окисление металла анода (так называемое анодное растворение металла). Из этих возможных процессов будет идти тот, который энергетически наиболее выгоден. Если металл анода расположен в ряду стандартных потенциалов раньше обеих других электрохимических систем, то будет наблюдаться анодное растворение металла. В противном случае будет идти выделение кислорода или разряд аниона. (см. табл.)

14. Электрохимическое рафинирование металлов.

Электрохимическое рафинирование металлов Брусок сплава металлов, содержащий основной металл (Сu) и примеси с большим значением φ (Au, Ag), а так же примеси с меньшим значением φ(Ni, Co) подключаются к аноду. В системе создается определенная кислотность среды и плотность тока с тем, чтобы на аноде происходило окисление основного металла и примесей, имеющих меньшее значение φ. В результате Сu, Ni, Co на аноде окисляются и переходят в раствор, а примеси с большим значением φ (Au, Ag) оседают на дне электролитической ванны в виде шлага. На катоде происходит  конкуренция между ионами Cu2+, Ni2+, Co2+, но т. к. φCuNi, Co, то на катоде выделяется чистая медь. Рафинирование используется при отчистке следующих металлов: Ni, Cu, Ag, Co, Cd.