Электролиз. Химические процессы происходящие в аккумуляторах

Электролиз. Химические процессы происходящие в аккумуляторах Тема: 1. Сущность электролиза. 2. Аккумуляторы. Под электролизом понимают окислительно-восстановительный процесс, протекающий при прохождении постоянного электрического тока через раствор электролита или через электролит, находящийся в расплавленном состоянии. Этот процесс сопровождается превращением электрической энергии в химическую. Если в водный раствор электролита опустить электроды, соединенные с источником постоянного тока, то беспорядочное движение ионов находящейся в растворе становится направленным. Катионы перемещаются к катоду анионы- к аноду. В результате работы источника тока электроны передаются на катод, поэтому на аноде создается недостаток электронов, а на катоде их избыток. С катода электроны переходят к положительно заряженным ионам и превращают их в нейтральное атомы. Отрицательно заряженные ионы, подается к аноду, отдают ему свои электроны и также разрежаются. Таким образом, сущность электролиза заключается в том что на катоде происходит процесс восстановления, а на аноде - процесс окисления. Рассмотрим в качестве примера электролиз водного раствора хлорной меди . При пропускании тока находящейся в растворе ионы направляются к соответствующим электродом, на которых происходят следующие процессы: Рассматривая ряд напряжений металлов, мы установили что чем меньше алгебраическая величина стандартного электродного потенциала металла тем слабее окислительная способность его ионов т.е. способность присоединять электроны и превращаются в нейтральные атомы. Потенциал водорода при равен: Следовательно, при пропускании электрического тока через водные растворы солей металлов, имеющих электродный потенциал меньше - 0,41 в, на катоде должны восстанавливаться не ионы металла а молекулы воды. Так и происходит при электролизе водного раствора хлористого натрия. Схема электролиза водного раствора NaCl Однако молекулы воды восстанавливаются только при электролизе водных растворов солей очень активных металлов, расположенных в ряду потенциалов до алюминия включительно. Объясняется это том, что процесс восстановления молекул воды осложняется явлением перенапряжения, и для восстановления надо приложить избыточную э.д.с. В результате достигается значение потенциала, при котором может происходить электролиз соли металла, электродный потенциал которого меньше - 0,41в. Процессы происходящие на аноде, зависят как от электролита, так и от вещества, из которого сделан анод. Различают 2 вида анодов - растворимые и нерастворимые. Растворимые аноды - это такие электроды которые в процессе электролиза разрушаются, т.е. переходят в раствор в виде ионов. Не растворимые аноды обычно изготавливают из золота, платины или графита. Нерастворимый анод при электролизе не переходит в раствор в виде ионов; в этом случае на поверхности анода происходит окисление либо ионов кислотных остатков, либо молекул воды. Приборы, которые служат для накопления химической энергии, превращаемой по мере необходимости в электрическую энергию, называются аккумуляторами. В принципе любой гальванический элемент может служить аккумулятором. Превратив с помощью электролиза электрическую энергию ...