电解有哪些原理-电解知识

电解有哪些原理-电解知识

　　电解是电流通过物质而引起化学变化的过程。化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。下面，小编为大家讲讲电解原理的相关知识，希望对大家有所帮助!

电解有哪些原理-电解知识

　　电解原理

　　电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后,离子作定向运动(图1)。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原;阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。

　　在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。

　　电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算：

　　式中E0为标准电极电位(R为气体常数，等于8.314J/(K·mol);T为温度(K);n为电极反应中得失电子数;F为法拉第常数，等于96500C/mol;α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。

　　整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。

　　在水溶液电解时，究竟是电解质电离的正负离子还是水电离的H和OH离子在电极上放电,需视在该电解条件下的实际电解电压的高低而定。实际电解电压为理论电解电压与超电压之和。

　　影响超电压的因素很多，有电极材料和电极间距、电解液温度、浓度、pH等。例如：在氯碱生产过程中,浓的食盐水溶液用碳电极电解时,阴极上放出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氯气;稀的食盐水溶液电解时，阴极放出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氧气，同时产生盐酸。

　　电解原理分析

　　[以氯化铜(CuCl2)溶液的电解为例]

　　CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-。

　　CuCl2===Cu2++2Cl-

　　通电前，Cu2+和Cl-在水里自由地移动着;通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。

　　在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯气分子，从阳极放出。

　　阴极：Cu2++2e-==Cu

　　阳极：2Cl--2e-==Cl2↑

　　电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2=Cu+Cl2↑(通电)

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