電解有哪些原理-電解知識

時間：2024-10-23 14:15:07 電子技術(shù) 我要投稿

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電解有哪些原理-電解知識

　　電解是電流通過物質(zhì)而引起化學(xué)變化的過程。化學(xué)變化是物質(zhì)失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。下面，小編為大家講講電解原理的相關(guān)知識，希望對大家有所幫助!

電解有哪些原理-電解知識

　　電解原理

　　電解質(zhì)中的離子常處于無秩序的運動中，通直流電后,離子作定向運動(圖1)。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原;陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。

　　在水電解過程中，OH在陽極失去電子,被氧化成氧氣放出;H在陰極得到電子，被還原成氫氣放出。所得到的氧氣和氫氣，即為水電解過程的產(chǎn)品。

　　電解時，在電極上析出的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液之間形成電池，其電動勢在數(shù)值上等于電解質(zhì)的理論電解電壓。此理論電解電壓可由能斯特方程計算：

　　式中E0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位(R為氣體常數(shù)，等于8.314J/(K·mol);T為溫度(K);n為電極反應(yīng)中得失電子數(shù);F為法拉第常數(shù)，等于96500C/mol;α1、α2分別為還原態(tài)和氧化態(tài)物質(zhì)的活度。

　　整個電解過程的理論電解電壓為兩個電極理論電解電壓之差。

　　在水溶液電解時，究竟是電解質(zhì)電離的正負離子還是水電離的H和OH離子在電極上放電,需視在該電解條件下的實際電解電壓的高低而定。實際電解電壓為理論電解電壓與超電壓之和。

　　影響超電壓的因素很多，有電極材料和電極間距、電解液溫度、濃度、pH等。例如：在氯堿生產(chǎn)過程中,濃的食鹽水溶液用碳電極電解時,陰極上放出氫氣，同時產(chǎn)生氫氧化鈉，陽極放出氯氣;稀的食鹽水溶液電解時，陰極放出氫氣，同時產(chǎn)生氫氧化鈉，陽極放出氧氣，同時產(chǎn)生鹽酸。

　　電解原理分析

　　[以氯化銅(CuCl2)溶液的電解為例]

　　CuCl2是強電解質(zhì)且易溶于水，在水溶液中電離生成Cu2+和Cl-。

　　CuCl2===Cu2++2Cl-

　　通電前，Cu2+和Cl-在水里自由地移動著;通電后，這些自由移動著的離子，在電場作用下，改作定向移動。溶液中帶正電的Cu2+向陰極移動，帶負電的氯離子向陽極移動。

　　在陰極，銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上;在陽極，氯離子失去電子而被氧化成氯原子，并兩兩結(jié)合成氯氣分子，從陽極放出。

　　陰極：Cu2++2e-==Cu

　　陽極：2Cl--2e-==Cl2↑

　　電解CuCl2溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式：CuCl2=Cu+Cl2↑(通電)

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