Електроліз

У розглянутих вище редокс-реакціях процес окиснення завжди супроводжувався процесом відновлення. Будь-яка з них може використовуватись у ГЕ для генерації електричного струму. Постає запитання “Чи можливий зворотній процес – перетворення електричної енергії у хімічну?”

Такі процеси реалізуються при проходженні постійного електричного струму через систему з двох електродів, під’єднаних до джерела струму і занурених у розплав або розчин електроліту.

Реакції, що відбуваються під дією постійного електричного струму в розчинах або розплавах електролітів називають електролізом. Електроліз здійснюють у приладах – електролізерах (рис. 2).

Рис. 2. Схема електролізу розплаву NaCl.

Електроліз водних розчинів

При електролізі водних розчинів електролітів на електродах поряд з розряджанням катіонів і аніонів або замість них можуть відновлюватись або окиснюватись молекули води.

Для визначення частинок, які беруть участь у катодному процесі, користуються рядом стандартних електродних потенціалів. Залежно від положення металу в цьому ряду, можливі такі варіанти (табл. 1).

1. Катіони металів, розміщених правіше від символу “Н” відновлюються до вільного металу: Сu²⁺ + 2e = Cu.

2. Катіони металів, розміщених лівіше від символу “Mn” не відновлюються, а відновлюються молекули води: Н₂О + 2e = Н₂ + 2ОН^–.

3. Катіони металів, розміщених між символами “Al” i “H” відновлюються паралельно з молекулами Н₂О:

Сd²⁺ + 2e = Cd, 2Н₂О + 2e = Н₂ + 2ОН^–.

При цьому більша кількість електрики іде на відновлення катіонів металу.

Таблиця 1.