Katoodil (sõltumata elektroodi materjalist) redutseeruvad vaskioonid Cu++ + 2e Cu Anoodil oksüdeerub vask Cu - 2e Cu++, sest Cl- iooni oksüdeerumiseks on vajalik suurem elektronide defitsiit, mida aga vase oksüdeerumise tõttu ei saa tekkida. c) NiCl2 elektrolüüs nikkelelektroodidega Katoodil redutseeruvad nii Ni++ kui H+ ioonid. Selline vesiniku kooseraldumine esineb pingerea kõikide metallidega alates alumiiniumist kuni vesinikuni 2H+ + 2e H2 Ni++ + 2e Ni Anoodil toimub Ni oksüdeerumine Ni - 2e Ni++ Muud protsessid on välistatud, sest Ni oksüdeerumise tõttu jääb elektroodi potentsiaal väikeseks. d) NaOH lahuse elektrolüüs süsinikelektroodiga Katoodil eraldub vesinik. Lagunevad vee molekulid, sest vesinikioone on liialt vähe 2H2O + 2e H2 + 2OH- Anoodil oksüdeeruvad OH- ioonid 4OH- - 4e O2 + 2H2O OH- ioonid oksüdeeruvad kõrgemal potentsiaalil kui halogeenid:
NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine: 2H2O + 2e- ® H2 + 2OHn anood: 2Cl- - 2e- ® Cl2 katood: 2H2O + 2e- ® H2 + 2OH- 2Cl- + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2OH Ehk molekulaarsel kujul: 2NaCl + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2NaOH Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub sellel protsessil Reeglid: 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse 116. Elektrolüüsi kasutamine. Keemiliste ühendite ja lihtainete saamine; Tööstuslik rakendus: 1) H, Cl, F ja halogeenühendite tootmine;
n summaarselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 ® 2PbSO4 + 2H2O Reeglid: Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei Järjestikku on tavaliselt redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V. 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad Kütuseelement: paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul süsinikelektroodid. redutseerub katoodil metall; 4
Reeglid: · Uitvoolusid põhjustavad trammid, metroo, elektrirongid, 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei keevitusseadmed, elektrolüüsivannid. redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); · Vool saabub tarbijasse alalisvooluallikast õhuliini kaudu ja 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad pöördub sinna tagasi mööda relssi. Osa elektrivoolu satub paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; relsilt pinnasesse ja torustikesse (kui need on lähedal), ning hiljem 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul torustikust läbi pinnase relssi tagasi.
Sulatatud soolade elektrolüüs NaCl lahus: Na ioonid liiguvad katoodile (- poolus), Cl ioonid liiguvad anoodile (+ poolus). Laenguid kannavad ioonid, mitte elektronid ehk ioonjuhtivus. Anoodil anioon oksüdeerub 2Cl -2e=Cl, katoodil katioon redutseerub Na +e=Na. Vesilahuste elektrolüüs: (NaCl vesilahus: anood: 2Cl -2e=Cl; katood: 2HO +2e=H+2OH) · Metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi > vesinik), · Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulidega, · Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall, · Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid, · Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid, · Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad ioonid või sadenevad oksiididena) Faraday seadused: 1. Elektroodil eralduva või reageeriva aine mass on võrdeline lahust läbiva elektrihulgaga Q=It
ja Cl- ioonid anoodile (siin + poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad elektronid. Sellist juhtivust nim. Ioonjuhtivuseks Vesilahuste eletrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine. Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub sellel protsessil. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil aga
poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad elektronid. Sellist juhtivust nim. Ioonjuhtivuseks Vesilahuste eletrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine. Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub sellel protsessil. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil aga
Sellist juhtivust nim. Ioonjuhtivuseks Vesilahuste eletrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine. Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub sellel protsessil. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena).
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH anood: 2Cl- - 2e- -> Cl2 katood: 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH- 2Cl- + 2H2O -> Cl2 + H2 + 2OH ehk molekulaarsel kujul: 2NaCl + 2H2O -> Cl2 + H2 + 2NaOH Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma klooritoodangust baseerub sellel protsessil. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). NÄIDE: