Электролиттердің балқымаларының электролизі. қарапайым болып келеді, өйткені бұл жүйе тек электролит молекуласынан тұратын иондардан құралған.
Мысалы, CuCI2 балқымасының электролизін қарастырайық. CuCI2 – балқыған кезде молекулалар иондарға ыдырайды және олар сәйкес электродтарға қозғалады: анод және катодқа .
CuCI2 → CuCI2+ +2CI- .
Катодта таза мыс бөлінеді
Cu2+ +2e → Cu0.
Анодта газ тәрізді таза хлор бөлінеді.
2CI- – 2e → CI02 .
Электролиттер ерітіндісіндегі электролиз – күрделі процесс, өйткені электролиттерден басқа мұнда су молекулалары бар. Электролиз үрдісінде қатыспайтын, инерттік электродтардың бетін қарастырайық (графит, көмір, платина).
Катодта келесі рекциялардың жүруі мүмкін: 1. Электродтық потенциал аз мөлшерлі металдар катионы (Li+ –ден AI3+ қоса алғанда) катодта қалпына келмейді, олардың орнына судың молекулалары қалпына келеді және катодта газ тәрізді сутек пайда болады
2Н2О + 2е → Н2↑ + 2ОН-.
2. Стандарттық электродтық потенциалы (СЭП) алюминийден сутекке дейін орналасқан металдар катиондары электролиз кезінде су молекулаларымен бірге қалпына келеді
Мn+ + ne- → Me0,
2H2O + 2e- → H02↑ + 2OH- .
3. . Стандарттық электродтық потенциалы (СЭП) сутектен жоғары (Cu2+ тен Au3+ -ке дейін) болатын металдар катиондары толығымен қалпына келеді
Mеn+ + ne- → Me0.
Анодта өтетін реакциялар сипаттамасы су молекуларының бар болуынан және анод жасаған затқа тәуелді болады. Электролиз кезінде ерімейтін анодтар электрондарды сыртқы ортаға жібермейді, электрондарды аниондар мен су молекулалары тотығу кезінде жібереді. Оттексіз қышқылдар аниондары өте жылдам тотығады
Мысалы:
2СI- – 2e → CI2 .
Егер ерітіндіде оттекті қышқыл болса (мысалы SO42- , CO32- , PO43- ), онда анодта иондар емес, су молекулалары тотығады
2Н2О – 4е → О2 + 4Н+ ;
Еритін анод жағдайында анод өзі сыртқы ортаға өз электрондарын жібереді. Сол кезде оның иондары ерітіндіге кетеді де, анод ыдырайды
Ме0 – ne → Men+.
Мысалы: цинк сульфаты ерітіндісі мен инертті электродтар электролизі қалай өтеді?
Шешуі: EZn = -0,76B, сонда катодты металдың катионы мен су молекулалары қалпына келеді. Анодта оттегі бөлінеді, өйткені сульфат – ион электродта өзгермейді
Катод: Zn2+ + 2e = Zn
2H2O + 2e = H2 + 2OH- .
Aнод: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+. Zn2+ + 2H2O = Zn + H2 + O2 +2H+ немесе молекулярлық түрде: ZnSO4 + 2H2O = Zn + H2 + O2 + H2SO4.
Бақылау сұрақтары.
1. Стандартты электродтық потенциал дегеніміз не?
2. Электрохимиялық процесстердің анықтамасы мен классификациясы туралы жалпы сипаттама.
3. Электродтық потенциалдар мен Гальваникалық элементтердің айырмашылығы неде?.
4.Электр қозғаушы күш, оны есептеу. Нернст теңдіктері. Фарадей заңдарын түсіндір.
