Z chemią w przyszłość

202 Rozdział 8
Na skutek przepływu prądu przez elektrolit jony dodatnie (kationy) poruszają się do ujemnej
katody, zaś ujemne aniony do dodatniej anody.
Na katodzie zachodzą zawsze procesy redukcji:
K (–) M n+ + ne M (wydziela się metal)
lub 2H 2 O + 2e 2OH – + H 2 (wydziela się wodór)
Proces drugi zachodzi w przypadku elektrolizy roztworów zawierających jony najbardziej
aktywnych metali (np. K + , Na + , Ca 2+ ).
Na anodzie zachodzą procesy utleniania, np.:
A (+) X – X + e (utlenienie anionu) a
2H 2 O 4H + + O 2 + 4e (utlenianie tlenu zawartego w wodzie) b
M M n+ + ne
(anodowe utlenianie metali) c
Z pewnym przybliżeniem można przyjąć, że:
proces a zachodzi dla prostych anionów (Cl – , Br – , I – ),
2– 3–
proces b zachodzi dla anionów złożonych (SO 4 , NO 3– , PO 4 itp.),
a proces c zachodzi, jeżeli elektrody są zbudowane z metali o wysokim potencjale, np. Cu,
Hg, a nie są obojętne (np. elektrody wykonane z grafitu).
Musimy jeszcze pamiętać o jednym bardzo ważnym warunku. Aby zaszedł proces elektrolizy,
przyłożone napięcie zewnętrzne (rozkładowe) musi być co najmniej równe SEM
ogniwa, w którym w tych samych warunkach ciśnienia, temperatury i stężenia zachodziłaby
reakcja identyczna z procesem elektrolizy, lecz biegnąca w kierunku przeciwnym.
Elektroliza to proces wymuszony (spowodowany przez doprowadzony z zewnątrz prąd
elektryczny), natomiast reakcje zachodzące w ogniwach to procesy samorzutne.
Rozpatrzymy jeszcze kilka innych przykładów.
• Aby otrzymać metal aktywny, np. sód, możemy przeprowadzić elektrolizę stopionej
soli. Pamiętamy, że w chlorku sodu występuje wiązanie jonowe, a więc w sieci krystalicznej
znajdują się jony Na + i Cl – . Po stopieniu zostają one „uwolnione”:
NaCl
ogrzewanie
Na + + Cl –
Procesy elektrodowe będą więc następujące:
K (–) 2Na + + 2e 2Na
A (+) 2Cl – Cl 2 + 2e