...ativi spre anod ,cat si in neutralizarea acestora .Astfel la electrozi ,ionii capteaza ,respectiv cedeaza electroni ,tranformandu-se in atomi neutri sau grupe de atomi .Acestia se pot depune ca atare pe electrod sau pot reactionacu moleculele dizolvantului , cu electrodul ,sau intre ei . Se formeaza astfel produsi secundari ai electrolizei.De fapt ,procesele la electrozi ,avand loc un tranfer de electroni sant transformari redox.Im continoare se vor analiza fenomenele ca au loc la electroliza unor substante ,tinand seama ca la electrozi au loc procese de oxidare si reducere Electroliza apei Experimental s-a constatat din primul an de studiu al chimiei ca prin electroliza apei acidulate se optine hidrogen si oxigen.Deci in solutie sant prezenti ionii proveniti prin ionizarea apei si a acidului . 2H2O-H3O HO -sau simplificatTinand seama de faptul ca electrodul negativ ,catodul ,are tendinta de a ceda electronii , iar anodul are tendinta de a acepta electroni, procesele mai pot fi scrise sub forma.-2H2O 2e- H2g2HO 2H2O- O2g4H 4eDeci la catod se degaja hidrogenul iar la anod oxigenul.S-a prezentat o pla de combustie ce permite transformarea energiei chimice in energie electrica prin arderea hidrogenului in oxigen.Prin utilizarea pilelor de combustie hidrogenul devine combustibilul viitorului ,iar apa este purtator de energie . Hidrogenul sub forma de gaz , poate fi transportat prin conducte.Dar hidrogenul poate fi pastrat fie din in rezervoare subterane,ca gaz fie sub forma solida, ca hidruri.in acest mod problema stocari energiei devine mai simpla.Hidrogenul este utilizat la consumatori ,rezultatul fiind vaporide apa care apar in urma arderii lui .Vapori se ridic in atmosfera iar apoi condenseaza ,cazand din nou pe pamant in apa marilor si a oceanelor.Deci in afara de faptul ca hidrogenul permite stocarea energiei evita poluarea atmosferei .Se preconizeaza ca energia electrica necesara produceri hidrogenuluisi oxigenului in celule de electroliza sa provina din energia nucleara sau prin conversie directa din energie solara .Intrucat electroliza are multiple aplicati este deosebit de important cunoasterea aspectului cantitativ al fenomenului ,deci a legilor ce il guverneaza.Deci echivalentul electrochimic prezinta masa de substanta depusa la electrod atunci cand prin solutie trec o sarcina electrica egala cu unitatea .Pentru a stabili relatia dintre masele diferitelor metale care sant depuse la electrod atunci cand prin solutie trece aceeasi sarcina electrica , se considera o experienta similara celei efectuate de catre Faradey.Se considera trei celule electrolitice continand solutii de azotat de argint ,sulfat de cupru ,respectiv clorura de fier .Prin cantarire s-a determinat masa electrozilor inerti.Pentru ca prin toate celulele sa treaca un curent de aceeasi intensitate se conecteaza celulele in serie Dupa un anumit timp de la inceperea electrolizei Catozii sant cantariti din nou iar prin diferenta se determina masa depusa din fiecare metal.Se constataca masele de argint ,cupru si fier depuse se afla in aceleasi rapoarte ca si echivalenti chimici ai acestor elemente.Mai mult calculand sarcina electrica care a trecut prin soluti efectuand produsul IAx ts, se constata ca pentru adepune un echivalent-gram din oricare metal sant necesare 96 487C.Aceasta sarcina electrica se numeste faraday si se noteaza cu litera F.Raportand masa corespunzatoare unui echivalent gram la sarcina electrica necesara pentru depunerea acestuia prin electroliza se obtine echivalentul electrochimic. EgK ------- F AIntrucat Eg ----- unde A reprezinta masa atomica iar n numarul de electroni inplicati in n proces egal cu sarcina ionului depus la electrod , se mai poate scrie A K ------ nFCu aceasta precizie masa depusa la electrozi se poate exprima astfel A m I t nFAplicatile electrolizeiIndustrile electrochimice s-au dezvoltat in ultimile decenii deveniind o ramura cu o sfera larga de aplicati deosebit de importante petru economia nationala .Aplicarea electrochimiei permite sa se optina pe o cale relativ simpla si ieftina cantitati mari de produse importante , cum sant hidrogenul ,oxigenul, claorul ,hidroxizi alcalini,peroxizii,oxiclorurile etc.Prin electrolizarea substantelor topite in special a sarurilor se obtin mari cantitati de sodiu ,calciu ,magneziu ,aluminiu si alte metale .datorita metodelor electrochimice s-a reusit sa se realizeze pe acara industriala obtinerea unor metale ca bariu cesiu litiu etc.O alta aplicatie a metodelor electrochimice o constituie obtinerea metalelor pure , de exempluzinc ,nichel, argint ,aur.Procedeele electrochimice se folosesc cu succes in unele procese de sinteza organica.De asemenea .pentru combaterea coroziuni se folosesc cu eficienta acoperilile metalice care se efectueaza tot in bai de electroliza.Electroliza metoda de optinere a metalelor si nemetalelor.Metalele din grupele I,aIIa sia III a principala se obtin industrialprin electroliza topirilor .Metalele grupei I ce nu sant prezentate in tabelLi,Rb,Csse obtin tot prin electroliza topirilor clorului respective.Beriliul metalic se obtine prin electroliza unui amestec topit de BeF2 si o alcalina iar strontiul, un alt metal al grupei a II se optine similar cu calciul.Cu toate ca prin aceste procedee electrochimice se consuma cantitati insemnate de energie electrica , ele sant utilizate pe scara larga intrucat permit obtinerea metalelor pure necesare in tehnica , laboratoare si industrie.Procedeele electrochimice sant singurele care fac pozibila obtinerea metalelorcu potentialul de oxidare mare.Astfel , sodiul si litiul sant utilizate pentru optinerea aliajelor deoarece in adaosuri mici imbunatatesc mult calitatilor acestora .Dintre metalele grupei a Iia ,magneziului este utilizat in cantitati mari in industrie si tehnice.Obtinerea aluminiului este un proces tehnologic complex care cuprinde doua etape distincteobtinerea aluminiului din bauxite si electroliza oxidului de aluminiu.La noi in tara aluminiu se optine la oradea , intrucat in zona respectiva exista rezerve importante de bauxita.Uzina pentru obtinerea aluminiului a fost construita la Slatina .Datorita proprietatilor sale aluminiul este utilizat in industria electrotrehnica, in obtinerea unor metale aluminotermice cat si pentru obtinerea unor aliaje silumin,duraluminiu.Electrolizarea-metode de obtinere aunor substante compuse In prezent cea mai mare cantitate din nesesarul mondial de hidroxid de sodiu si de potasiu se obtine prin electrolizare solutiilor apoase concentrate de clorura de sodiu, respectiv clorura de potasiu.Intr-un cristalizor se toarna so...
Download