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電解原理及規(guī)律篇一
電解是電流通過物質(zhì)而引起化學(xué)變化的過程。化學(xué)變化是物質(zhì)失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。下面，小編為大家講講電解原理的相關(guān)知識，希望對大家有所幫助!
電解質(zhì)中的離子常處于無秩序的運(yùn)動中，通直流電后,離子作定向運(yùn)動(圖1)。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原;陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。
在水電解過程中，oh在陽極失去電子,被氧化成氧氣放出;h在陰極得到電子，被還原成氫氣放出。所得到的氧氣和氫氣，即為水電解過程的產(chǎn)品。
電解時，在電極上析出的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液之間形成電池，其電動勢在數(shù)值上等于電解質(zhì)的理論電解電壓。此理論電解電壓可由能斯特方程計算：
式中e0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位(r為氣體常數(shù)，等于8.314j/(k·mol);t為溫度(k);n為電極反應(yīng)中得失電子數(shù);f為法拉第常數(shù)，等于96500c/mol;α1、α2分別為還原態(tài)和氧化態(tài)物質(zhì)的活度。
整個電解過程的理論電解電壓為兩個電極理論電解電壓之差。
在水溶液電解時，究竟是電解質(zhì)電離的正負(fù)離子還是水電離的h和oh離子在電極上放電,需視在該電解條件下的實(shí)際電解電壓的高低而定。實(shí)際電解電壓為理論電解電壓與超電壓之和。
影響超電壓的因素很多，有電極材料和電極間距、電解液溫度、濃度、ph等。例如：在氯堿生產(chǎn)過程中,濃的.食鹽水溶液用碳電極電解時,陰極上放出氫氣，同時產(chǎn)生氫氧化鈉，陽極放出氯氣;稀的食鹽水溶液電解時，陰極放出氫氣，同時產(chǎn)生氫氧化鈉，陽極放出氧氣，同時產(chǎn)生鹽酸。
[以氯化銅(cucl2)溶液的電解為例]
cucl2是強(qiáng)電解質(zhì)且易溶于水，在水溶液中電離生成cu2+和cl-。
cucl2===cu2++2cl-
通電前，cu2+和cl-在水里自由地移動著;通電后，這些自由移動著的離子，在電場作用下，改作定向移動。溶液中帶正電的cu2+向陰極移動，帶負(fù)電的氯離子向陽極移動。
在陰極，銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上;在陽極，氯離子失去電子而被氧化成氯原子，并兩兩結(jié)合成氯氣分子，從陽極放出。
陰極：cu2++2e-==cu
陽極：2cl--2e-==cl2↑
電解cucl2溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式：cucl2=cu+cl2↑(通電)
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