Elektrocheminiai procesai anodo paviršiuje

Šioje temoje nagrinėjami elektrocheminiai procesai, vykstantys ant anodo paviršiaus elektrolizės metu. Aptariami dviejų tipų anodai – tirpieji ir netirpieji, bei jų veikimo principai, pateikiant oksidacijos reakcijų pavyzdžius priklausomai nuo elektrolito sudėties ir anodo tipo.

Bedeguonių rūgščių anijonų oksidacija
Jeigu elektrolite yra bedeguonių rūgščių anijonų ($$Cl- $$, $$Br- $$, $$I- $$, $$S{2-} $$), jie oksiduojasi ant netirpiojo anodo. Pavyzdžiui: $$S^{2-}(aq) - 2e- \rightarrow S(k) $$; $$2I-(aq) - 2e- \rightarrow I_2(k) $$; $$2Br-(aq) - 2e- \rightarrow Br_2(s) $$; $$2Cl-(aq) - 2e^- \rightarrow Cl_2(d) $$.
Deguoninių rūgščių anijonų oksidacija
Kai elektrolite yra deguoninių rūgščių anijonų (\(SO_4^{2-}\), \(NO_3^-\), \(PO_4^{3-}\), \(CO_3^{2-}\)) ir elektrolitas yra rūgštinis (\(H_2SO_4\), \(HNO_3\)) arba neutralus (\(NaNO_3\), \(K_2SO_4\)), oksiduojasi ne šie anijonai, o vandens molekulės: \(2H_2O(s) - 4e^- \to O_2(d) + 4H^+(aq)\). Šarminiame tirpale oksiduojasi hidroksido jonai: \(4OH^-(aq) - 4e^- \to O_2(d) + 2H_2O(s)\).
Elektrolizės apibrėžimas
Elektrolizė – tai oksidacijos-redukcijos procesas, vykstantis ant elektrodų, kai per elektrolito tirpalą arba lydalą teka nuolatinė elektros srovė. Teigiami jonai (katijonai) juda link katodo (neigiamo elektrodo), o neigiami jonai (anijonai) – link anodo (teigiamo elektrodo).
Netirpūs anodai
Netirpūs (inertiniai) anodai gaminami iš medžiagų, kurios nereaguoja su elektrolitu ir nedalyvauja elektrocheminėje reakcijoje (pvz., grafitas (\(C\)), platina (\(Pt\)), auksas (\(Au\)), lydinys \(Pb + 1\% Ag\)). Šie anodai patys nesioksiduoja, o veikia kaip elektros laidininkai, kurių paviršiuje vyksta anijonų ir molekulių oksidacija.
Tirpiųjų anodų oksidacijos pavyzdžiai
Kai naudojami tirpūs anodai, elektrolite beveik nekinta metalo jonų koncentracija. Pavyzdžiui, kai pagrindinis elektrolito komponentas yra \(\text{NiSO}_4 \cdot 7\text{H}_2\text{O}\), vyksta ši reakcija: \(\text{Ni(k)} - 2e^- \rightarrow \text{Ni}^{2+}(\text{aq})\). \(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\) atveju: \(\text{Cu(k)} - 2e^- \rightarrow \text{Cu}^{2+}(\text{aq})\). \(\text{MnSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\) atveju: \(\text{Mn(k)} - 2e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+}(\text{aq})\). Ir galiausiai, \(\text{AgNO}_3\) atveju: \(\text{Ag(k)} - e^- \rightarrow \text{Ag}^{+}(\text{aq})\).
Tirpūs anodai
Elektrolizėje naudojami du anodų tipai: tirpūs ir netirpūs (inertiniai). Tirpūs anodai gaminami iš to paties metalo, kurio druska yra pagrindinis elektrolito komponentas. Vykstant elektrolizei, šie anodai tirpsta (oksiduojasi), o metalo jonai patenka į tirpalą.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com