Электролиз – совокупность окислительно-восстановительных реакций, которые протекают на электродах в растворах или расплавах при пропускании через них электрического тока.

На катоде: передача электронов катионам из раствора или расплава, поэтому катод является восстановителем.

На аноде: отдача электронов анионами, поэтому анод – окислитель.

На катодах и анодах могут протекать конкурирующие реакции. При проведении электролиза с использованием инертного анода конкурирующими процессами является 2 окислительных и 2 восстановительных процесса:

На аноде – окисление анионов и гидроксид-ионов. На катоде – восстановление катионов и ионов водорода.

Если ее используют активный анод, то процесс более сложен:

На аноде: окисление анионов и гидроксид-ионов, анодное растворение металла – материала анода.

На катоде: восстановление катиона соли и ионов водорода, восстановление металла катионами, полученными при растворении анода.

Необходимо помнить следующее:

На аноде могут образовываться следующие продукты:

  • кислород (если протекает электролиз растворов, в которых присутствуют F-, SO42-, PO43-. OH-)
  • свободные галогены (при окислении галогенид – ионов)
  • при окислении анионов органических кислот происходит:

 

Электролиз растворов и расплавов

 

На катоде:

- водород (если участвуют соли, содержащие ионы, стоящие левее алюминия), а если стоит правее водорода, то выделяется металл.

Если в растворе присутствуют ионы, стоящие между алюминием и водородом, то процесс конкурирующий.

Например, на инертном аноде:

 

Электролиз растворов и расплавов

 

На активном аноде:

 

Электролиз растворов и расплавов

 

Для получения высокоактивных металлов используют расплав солей или оксидов:

 

Электролиз растворов и расплавов

 

При электролизе водного раствора активных металлов катионов металла и кислотного остатка не образуется, на катоде – водород, на аноде – кислород.

Выгоднее проводить электролиз раствора, т.к. электролиты плавятся при очень высоких температурах.