전류가 물질을 통과하고 화학적 변화를 일으키는 과정. 화학적 변화는 물질이 전자를 잃거나 얻는 과정 (산화 또는 복원) 이다. 전해 공정은 전해조에서 진행된다. 전해조는 양이온과 음이온을 함유한 용액에 각각 적신 양전극과 음전극으로 구성되어 있다. 전류 (즉, 전자) 가 음극 (음극) 으로 유입되고 용액 속의 양이온이 음극으로 이동하며 전자와 결합하여 중성 원소나 분자가 된다. 음전하를 띤 음이온은 다른 전극 (양극) 으로 옮겨져 전자를 주어 중성 원소나 분자가 된다.
[이 단락 편집] 전해 원리 분석
(cucl2 를 예로 들어 보겠습니다.)
CuCl2 는 물에 용해되어 수용액에서 전리되어 Cu2 ++ 와 CL 을 생성하는 강한 전해질이다.
CuCl2=Cu2++2Cl-
전원을 켜기 전에 Cu2 ++ 및 Cl- 물 속에서 자유롭게 움직입니다. 전기가 들어오면 이러한 자유 운동의 이온은 전기장의 작용으로 방향 운동으로 변한다. 용액 중 양전기가 있는 Cu2 ++ 는 음극으로 이동하고 음전기가 있는 염소 이온은 양극으로 이동합니다. 음극에서 구리 이온은 전자를 얻어 구리 원자로 복원되어 음극을 덮는다. 양극에서 염소 이온은 전자를 잃고 염소 원자로 산화되고, 두 개의 결합 분자는 염소 분자를 형성하여 양극에서 방출된다.
음극: Cu2++2e-= Cu
양극: Cl-2e-= Cl2 =
전해 CuCl2 용액의 화학 반응 방정식: CuCl2=Cu+Cl2 (전기 분해) (5) 전해질 수용액 전기 분해 반응의 종합 분석.
상기 염화 구리의 전기 분해 과정에서 용액 중의 H+ 와 OH 는 언급되지 않았다. 사실 H+ 와 OH- 매우 적지만, 확실히 존재하지만, 단지 전극 반응에 참여하지 않을 뿐이다. 즉, 염화 구리 용액에는 Cu2+ 와 Cl- 외에도 H+ 와 OH- 가 있습니다. 전기 분해 과정에서 음극으로 이동하는 이온은 Cu2+ 와 H+ 입니다. 이런 실험 조건 하에서 Cu2+ 는 H+ 보다 전자를 더 쉽게 얻을 수 있기 때문에 Cu2+ 는 음극에서 전자를 얻어 금속구리를 침전시킨다. 양극으로 이동하는 이온은 OH- 와 Cl- 입니다. 이런 실험 조건에서는 Cl- 과 OH- 가 전자를 잃기 쉬우므로 Cl- 양극에서 전자를 잃고 염소를 생성합니다.
설명:
(1) 양이온이 전자나 음이온을 얻어 전자를 잃고 이온이 가지고 있는 전하의 수를 줄이는 과정을 방전이라고도 한다.
(2) 흑연, 금, 백금 등 복원성이 약한 재료로 만든 전극을 불활성 전극이라고 하는데, 이는 일반 전기 조건에서 화학반응이 발생하지 않기 때문이다. 철, 아연, 구리, 은 등 복원성이 강한 재료로 만든 전극을 활성 전극이라고도 한다. 그들이 전해조의 양극으로 사용될 때, 그들은 다른 물질보다 먼저 산화반응을 일으킨다.
(3) 일반 전해 조건에서 수용액에 여러 양이온이 포함되어 있을 때 음극에서의 방전 순서는 AG+> HG2+> FE3+> CU2+> (H+) > FE2+> ZN2+입니다. 수용액에 여러 음이온이 포함되어 있을 때 불활성 양극의 방전 순서는 S2-> I-> Br-> Cl-> OH _ (F-, NO3-,SO42- 등) 이다. ).
(6) 불활성 전극으로 전해질 수용액을 분해하고 전기 분해 반응을 분석하는 데는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.
① 전해질 수용액의 성분을 분석하고, 모든 이온을 찾아, 양과 음의 두 그룹으로 나눈다.
(2) 음과 양이온을 각각 방전시키고 양극에 전극 반응식을 적는다.
③ 전해반응의 총화학 방정식이나 이온 방정식은 두 전극의 반응식 조합으로 이루어져 있다.
[이 단락 편집] 목적
전기 분해는 광석 또는 화합물로부터 금속 (전기 분해 야금) 을 추출하거나 금속 (전기 분해 정제) 을 정제하고 용액으로부터 금속을 침전시키는 것과 같은 야금 공업에 광범위하게 사용된다. 염화나트륨 전해 용융은 금속 나트륨과 염소를 생성합니다. 염화나트륨 수용액의 전기 분해는 수산화나트륨과 염소를 생산한다. 전해수는 수소와 산소를 생산한다. 전해수는 가외 전기장의 작용으로 물을 H2(g) 와 O2(g) 로 분해하는 것이다. 전기 분해는 산화 복원 반응을 촉진하는 매우 강력한 수단이며, 하기 어려운 많은 산화 복원 반응은 전기 분해를 통해 실현될 수 있다. 예를 들어, 용융 불화물은 양극에서 원소 브롬으로 산화되고, 용융 리튬 소금은 음극에서 금속 리튬으로 환원될 수 있습니다. 전기 분해 산업은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 알루미늄 등과 같은 많은 유색 금속의 제련을 포함하여 국민 경제에서 중요한 역할을 한다. ) 및 희귀 금속 (예: 지르코늄 및 하프늄) 및 금속 (예: 구리, 아연, 납 등) 의 정제. ), 기본 화학 제품 (예: 수소, 산소, 가성 소다, 염소산 칼륨, 과산화수소, 에틸렌 디 니트릴 등) 의 준비. ), 전기 도금과 전기가 있습니다.
[이 단락 편집] 전해질
수용액이나 용융 상태에서 전기를 전도할 수 있는 화합물을 전해질이라고 한다. 복합전도의 전제는 안에 자유롭게 움직이는 음과 양이온이 있다는 것이다.
이온 화합물은 수용액이나 용융 상태에서 전도할 수 있다. * * * 원자가 화합물: 일부는 수용액에서도 전기를 전도할 수 있다 (예: HC, 일부는 비전전해질이다).
전도성은 용해도와 무관하다. 강한 전해질은 일반적으로 강산 알칼리, 대부분의 소금류를 포함한다. 약한 전해질은 일반적으로 (물에서는 부분적으로 이온화되는 화합물) 약산 (역전리, 계단 전리) 을 포함한다. 또한 물은 매우 약한 전해질입니다.
참고: 화합물이 전해질인지 아닌지를 판단하는 것은 반드시 전기를 전도할 수 있는 전해질일 수도 있고, 수용액에서 전기를 전도하는지 여부뿐만 아니라 결정체 구조와 화학 결합의 성질을 더 조사할 필요가 있다. 예를 들어 황산 브롬, 탄산칼슘, 수산화철이 전해질인지 판단한다. 황산 브롬은 물 (20 C 에서 물 속의 용해도는 2.4× 10-4 g) 에 용해되지 않으며 용액 속의 이온 농도가 적기 때문에 수용액이 전도되지 않아 전해질이 아닌 것 같다. 그러나 물에 용해되는 작은 부분인 황산 브롬은 거의 완전히 이온화된다 (20 C 에서 황산 브롬 포화용액의 전리도는 97.5%). 따라서 황산 바륨은 전해질이다. 탄산칼슘과 황산 브롬도 비슷한 상황이 있고 전해질이기도 하다. 구조적으로 볼 때, 다른 용해염은 이온 화합물이나 강한 극성 화합 화합물이라면 불용해도 전해질이다.
수산화철의 상황은 더욱 복잡하다. Fe3+ 와 OH- 의 화학 결합은 * * 가격 성질을 가지고 있으며, 용해도는 황산 브롬 (20 C 에서 물에서의 용해도는 9.8× 10-5 g) 보다 작다. 물에 빠진 부분은 작은 부분이 콜로이드를 형성할 수 있고, 나머지는 이온으로 이온화될 수 있다. 하지만 수산화철도 전해질이다.
산화물이 전해질인지 아닌지를 판단하는 것도 구체적으로 분석해야 한다. SO2, SO3, P2O5, CO2 등과 같은 비금속 산화물. , 그것은 * * * 원자가 화합물이며 액체 상태에서 전도성이 없으므로 전해질이 아닙니다. 일부 산화물은 전해질이 아니지만 수용액에서 전기를 전도할 수 있다. 이러한 산화물은 물과 반응하여 새로운 전도성 물질을 생성하므로 용액에서 전도하는 것은 원래의 산화물이 아니다. 예를 들어, SO2 자체는 이온화 될 수 없지만 물과 반응하여 아황산, 즉 전해질을 생성합니다. Na2O, MgO, CaO, Al2O3 등과 같은 금속 산화물은 이온 화합물로 용융 상태에서 전기를 전도할 수 있으므로 전해질이다.
전해질에는 이온이나 강한 극성화 화합물이 포함되어 있음을 알 수 있습니다. 비전해질은 약한 극성이나 비극성 합가 화합물을 포함한다. 전해질 수용액은 전기를 전도할 수 있는데, 전해질은 이온으로 분해될 수 있기 때문이다. 물질이 물에서 이온화될 수 있는지 여부는 그 구조에 의해 결정된다. 따라서 물질 구조로 전해질과 비전해질을 구분하는 것이 문제의 본질이다.
게다가, 구리와 알루미늄과 같은 일부 전도성 물질은 전해질이 아니다. 전도성 화합물이 아니라 단순한 물질일 뿐 전해질의 정의에 맞지 않기 때문이다.
전해질은 수용액이나 용융 상태에서 전기를 전도할 수 있는 화합물 (예: 산, 알칼리, 소금 등) 을 가리킨다. 상술한 조건 하에서 전도할 수 없는 모든 화합물을 비전해질이라고 하는데, 예를 들면 사탕수수, 알코올 등이다.
전해 제품의 법칙
16 자 키:
음득양실: 전기 분해 시 음극은 전자를 얻고, 복원반응을 하고, 양극은 전자를 잃고, 산화반응을 한다.
음정양 굵게: 정동 과정에서 정동은 음극으로, 굵은 구리는 양극으로, 마지막 양극은 점차 용해되어 양극 진흙을 만들어 낸다.
음이온-알칼리-양이온산: 전기 분해 반응 후, 활발하지 않은 금속의 산소산염은 양극에서 산을 생성하고, 활발한 금속의 염산염은 음극에서 염기를 생성한다.
전기 분해 반응 후 음극은 고체와 복원성 가스를 생성하고 양극은 강한 산화성 가스를 생산한다.