電解池原理
閱讀:1459 發(fā)布時間:2017-7-24
電解池及電解原理:
(1)電解:使電流通過電解質(zhì)溶液或融熔電解質(zhì)而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程 。
(2)電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(3)電解池的電極名稱: 陰極:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 與電源的負(fù)極相連的電極;吸引溶液中的陽離子。 陽極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。 與電源的正極相連的電極,吸引溶液中的陰離子。
(4)電解池的組成: 直流電源、電極、電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì),用導(dǎo)線連接成閉合電路。
(5)電解池的工作原理: 在直流電源的作用下,使電解質(zhì)溶液中的離子向陰陽兩極移動,并在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電的過程就是電解過程。 以電解CuCl2溶液為例, 通電前,存在兩個電離過程:CuCl2=Cu2+ +2Cl - H2
O H+ +OH – 通電后,陰離子(Cl-、OH-)移向陽極,在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);陽離子(Cu2+ 、H+ )移向陰極,在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。 陽極:Cu2+ +2e- = Cu(還原反應(yīng)) 陰極:2Cl--2e-= Cl2↑(氧化反應(yīng)) 總反應(yīng)式:CuCl
2Cu+Cl2↑
放電順序 (1)放電:離子在電極失去或得到電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程 。 (2)電解CuCl2溶液,陽極附近有Cl-和OH-,失去電子的是Cl-,故放電順序Cl->OH-;陰極附近有Cu2+ 和H+ ,得到電子的是Cu2+ ,故放電順序Cu2+ >H+ 。 (3)比較放電順序?qū)嶋H上是比較離子的得電子或失電子能力。 (4)陰極:陽離子在陰極上的放電順序(得電子)。位于金屬活動性順序表后面的金屬,其對應(yīng)的陽離子越易得到電子。電極不參加反應(yīng),參加反應(yīng)的是溶液中的陽離子。 Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+ >Pb2+ >Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+ 陽極:①若使用惰性電極(電極材料為Pt或C等),陰離子放電,放電順序為: S2->I->Br->Cl->OH->SO42- 等(含氧酸根離子)>F- ②若陽極較活潑金屬(如Cu、Fe、Zn)時,一般是金屬失去電子,而不是電解液中陰離子放電。 (5)說明:放電的順序取決于離子的種類、離子濃度和電極材料。 以上我們討論的是離子的種類和電極材料的影響,當(dāng)離子濃度相差較大時,放電順序可能會發(fā)生改變,但中學(xué)對此討論較少。