ELEKTROLIZA - proces przepuszczania prądu elektrycznego przez roztwór wodny elektrolitu (w przypadku soli można przeprowadzić elektrolizę stopionej soli czyli trzeba ją stopić, zanurzyć 2 elektrody [platynowe bądź grafitowe, a w przypadku aktywnych metali jako katodę można zastosować elektrodę rtęciową] i, ciągle ogrzewając, włączyć prąd). Proces ten przeprowadza się w naczyniu zwanym elektrolizerem - najprostszy elektrolizer jest zbudowany z 2 elektrod oraz naczynia na elektrolit (np. zlewki)
elektrolizie ulegają elektrolity, czyli substancje, które przewodzą prąd elektryczny. są to:
- kwasy tlenowe, beztlenowe oraz karboksylowe (pochodzenia organicznego)
- wodorotlenki dobrze rozpuszczalne w wodzie - zasady
- sole pochodzenia nieorganicznego jaki organicznego
w przypadku zastosowania elektrod węglowych lub platynowych:
K(-) - katoda jest o znaku (-), bo do niej w elektrolizie dążą kationy o znaku (+), co tłumaczy (-) w oznaczeniu elektrody. zachodzi na niej proces redukcji. CZYLI: “KAT REDUKUJE GŁOWĘ” -
A(+) - anoda jest o znaku (+), bo do niej dążą aniony - analogiczne rozumowanie. zachodzi na niej utlenianie.
jeśli jednak zastosujemy elektrony, np. miedziane do elektrolizy np. siarczany (VI) miedzi (II), to zaobserwujemy, że jedna z elektrod się rozpuszcza, a druga zwiększa swoje rozmiary. tłumaczymy to reakcjami, jakie zachodzą na elektrodach:
(Cu) K(-) …Cu2+ + 2e ==> Cu - KATODA ZWIĘKSZA SIĘ, A JONY Cu2+ POCHODZĄ Z ROZTWORU SIARCZANU (VI) MIEDZI (II)
(Cu) A (+) …Cu ==> Cu2+ + 2e - ANODA ROZPUSZCZA SIĘ, CZYLI MIEDŹ JONIZUJE SIĘ - ŁADNIEJ MÓWIĄC “MIEDŹ ZMIENIA STOPIEŃ UTLENIENIA NA +2”
FAKT TEN JEST WYKORZYSTYWANE DO PRODUKCJI ELEKTROLITYCZNIE CZYSTEJ MIEDZI
.
Elektroliza jest procesem stosowanym na skalę przemysłową m.in. do:
-
produkcji metali: aluminium, miedzi, litu, sodu, potasu
-
produkcji rozmaitych związków chemicznych, w tym aspiryny, kwasu trifluorooctowego, wodorotlenku sodu, potasu, chloranu sodu i chloranu potasu - wykorzystanie różnych reakcji redoks - utleniania i redukcji, które zachodzą podczas elektrolizy
-
produkcji gazów: wodoru, chloru i tlenu - w wyniku elektrolizy odpowiednich soli, gdzie wywiązują się żądane gazy
-
galwanizacji - pokrywanie cienką warstwą metalu innego metalu - zjawisko podobne do opisanego procesu otrzymywania miedzi