Упражнение Химия 4

Тема: Електролиза и химични източници на електрична

енергия

1.Теоритична постановка

Електролизата е съвкупността от окислително-редукционни процеси, протичащи върху електродите при протичане на ел. ток през разтвор или стопилка на електролит. На отрицателният електрод (катод) положително натоварените йони (катиони) присъединяват електрони (редуцират се), а на анода (+) отрицателно натоварените йони (аниони) отдават електрони (окисляват се). Продуктите на тези реакции се отделят на повърхността електрод/електролит или встъпват в нови реакции.

Когато електролизата се извършва във воден разтвор трябва да се имат в предвид и електролитните свойства на водата (Н⁺ и ОН). Процесът който ще протече върху електродите зависи от стойностите на електродните по-тенциали. Винаги протича процеса, които е съпроводен с най-малка загуба на Е, т.е. на катода се извършва реакцията, изискваща най-голям положи-телен потенциал, а на анода най-малък положителен потенциал.

Ако се извършва електролиза на воден разтвор на електролит на метал намиращ се по-напред в реда на електродните потенциали от Н, на катода се извършва редукция на водорода, ако метала е след Н редукцията е на метала, а ако стойността на електродния потенциал на метал е близък до този на Н могат да се извършват и двата типа редукция. Аналогична е си-туацията на анода.

При протичане на ток през ел.хим. система потенциалите на електродите се изменят получава се електродна поляризация Е, дължаща се на за-бавянето на процеса, причинено от най-бавно протичащата реакция.

Е=Е_i E, където Е_i потенциала на съотв. електрод под ток;

Е равновесният потенциал.

Поляризацията на катода се измества към по-отрицателни стойности, а на анода към по-положителни стойности.

Хим. източници на ел. енергия биват два вида първични (галванични ел-ементи) за еднократна употреба и вторични източници (акумулатори).

Галваничният елемент се състои от два електрода, потопени в разтвор на електролити, разделени или чрез пореста мембрана или чрез U видна елек-тролитна тръба. На отрицателният електрод се извършва окисление ан-од, а на положителният редукция катод. Галваничен елемент може да се