Boosters

Electrolysis

Electrolysis

Ionic substances contain charged particles called ions. For example, lead bromide contains positively charged lead ions and negatively charged bromide ions.

Electrolysis is the process by which ionic substances are decomposed (broken down) into simpler substances when an electric current is passed through them.

For electrolysis to work, the ions must be free to move. Ions are free to move when an ionic substance is dissolved in water or when melted. For example, if electricity is passed through molten lead bromide, the lead bromide is broken down to form lead and bromine.

Ионные вещества содержат заряженные частицы, называемые ионами. Например, бромид свинца содержит положительно заряженные ионы свинца и отрицательно заряженные бромид-ионы. Электролиз - это процесс, при котором ионные вещества распадаются на более простые вещества, при проведении через них электрического тока.Для электролиза ионы должны свободно перемещаться. Ионы могут свободно перемещаться, когда ионное вещество растворено в воде или расплавлено.

Positively charged ions move to the negative electrode (cathode) during electrolysis. They receive electrons and are reduced.Here is what happens during electrolysis:

Negatively charged ions move to the positive electrode (anode) during electrolysis. They lose electrons and are oxidized.

The substance that is broken down is called the electrolyte.

Вот что происходит во время электролиза:Положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду). Они получают электроны и восстанавливаются. Отрицательно заряженные ионы движутся к положительному электроду (аноду). Они теряют электроны и окисляются.Ионное вещество, которое распадается, является электролитом.

Electroplating

Electrolysis is used to electroplate objects. This is useful for coating a cheaper metal with a more expensive one, such as copper or silver.

The negative electrode should be the object that is to be electroplated

The positive electrode should be the metal that you want to coat the object with

The electrolyte should be a solution of the coating metal, such as its metal nitrate or sulfate.

 

Electroplating with copper: The object to be plated is a cathode, such as a metal pan, connected to the negative terminal of the power supply. A piece of copper is connected to the positive terminal - anode. The electrolyte is copper sulfate solution.

This arrangement can also be used to purify copper during copper manufacture. In this case, both electrodes are made from copper. The negative electrode gradually gets coated with pure copper as the positive electrode gradually disappears. When the current is passed through the electrolyte, atoms of copper deposit out of the solution onto the cathode, where reduction takes place. These atoms are replaced in the solution by atoms from the anode which is composed of copper.

Электролиз используется для гальванизации, покрытия более дешевого металла более дорогим, таким как медь или серебро.

Отрицательным электродом должен быть объект, подлежащий гальванизации.

Положительный электрод должен быть металлом, которым будут покрывать.

Электролит должен быть раствором покрывающего металла (его нитрат или сульфат металла).

Гальванизация медью: объектом, который должен быть покрыт, является катод, например металлический поддон, подключенный к отрицательному полюсу источника тока. Кусок меди соединен с положительным полюсом – он является анодом. Электролит представляет собой раствор сульфата меди.

Когда ток проходит через электролит, атомы меди оседают из раствора на катоде, где происходит восстановление. Эти атомы заменяются в растворе атомами из анода, который состоит из меди.


Products of electrolysis

Ionic substances in solution break down into elements during electrolysis. Different elements are released depending on the particular ionic substance.

At the negative electrode, positively charged ions gain electrons. This is reduction, and you say that the ions have been reduced.

During the electrolysis of melted electrolytes only metals are produced on the cathode: Al3+ + 3e- Al

Predicting the products of electrolysis of aqueous electrolytes is more complicated because the water molecules can provide hydrogen (H+) and hydroxide ions (OH-), in addition to the ions from the ionic compounds. Metal ions and hydrogen ions are positively charged. Whether you get the metal or hydrogen during electrolysis depends on the position of the metal in the reactivity series:

The metal will be produced if it is less reactive than hydrogen Cu2+ + 2e- Cu

Hydrogen will be produced if the metal is more reactive than hydrogen 2H20 + 2e- H2 + 2OH-

At the positive electrode, negatively charged ions lose electrons 2Cl- → Cl2 + 2e-

This is oxidation, and you say that the ions have been oxidised. 

Oxygen-containing anions produce oxygen 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

На катоде происходит восстановление, то есть положительно заряженные ионы получают электроны.

Во время электролиза расплавленных электролитов на катоде образуются только металлы:

Al3+ + 3e- Al

Предсказание продуктов электролиза растворенных в воде электролитов сложнее, так как молекулы воды могут образуют ионы водорода (Н+) и гидроксид ионы (ОН-) в дополнение к ионам из ионных соединений.

Ионы металлов и ионы водорода положительно заряжены. Получаете ли вы металл или водород во время электролиза, зависит от положения металла в таблице реактивности:

Металл образуется, если он менее реактивен, чем водород  Cu2+ + 2e-Cu

Водород образуется, если металл более реактивен, чем водород 2H20 + 2e- H2 + 2OH 

На аноде происходит окисление, то есть отрицательно заряженные ионы теряют электроны 2Cl- Cl2 + 2e-, но кислородсодержащие анионы образуют кислород 2H2OO2 + 4H+ + 4e-


Electric current in electrolysis

Electrolysis works with DC (direct current), which is when electrons flow in one direction. This is how redox reactions work: electrons go from one end to the other.

In AC (alternating current), energy is transferred through the back and forth movement of electrons. This is not appropriate for redox reactions, as the electron current should move in one direction, rather than alternate (moving back and forth). During AC anode and cathode are constantly switching back and forth, so AC cannot be used in electrolysis.

Since electrolysis works by inputting energy to force a redox reaction to occur, it must push electrons in a particular direction, which can only be achieved with a DC power source.

В электролизе используется постоянный ток, когда электроны движутся в одном направлении. Так проходят окислительно-восстановительные реакции: электроны движутся от одного конца к другому.

В переменном токе энергия передается через движение электронов вперед и назад. Это не подходит для окислительно-восстановительных реакций, поскольку электронный ток должен двигаться в одном направлении, а не чередоваться (перемещаться вперед и назад), так как анод и катод будут постоянно меняться.

Link to Flashcards


Содержание видео
Качество видео
Качество текста
Я все понял 😎
Общая оценка урока

THE TEST WILL BE AUTOMATICALLY SUBMITTED WHEN TIME IS OVER

I am ready to be Tested!