В реакцията на метални разтвори с алкален метал е също редуциращ агент, вода - окислител, алкален създава среда.
Стандартната потенциал за намаляване на водород (водна молекула) в алкална среда е -0.83 V. Съответно, теоретично реагират с основи могат всички метали, възможностите са по-малко от -0.83 V. В действителност обаче в алкални среди окисляват само метали оксиди и хидроксиди, които са амфотерни -. алуминий, цинк, калай, хром, олово и други метали, които са неразтворими хидроксиди основен характер, във водни алкални разтвори не се окисляват.
Пример Al Реакцията с воден алкален разтвор
Стандартна потенциал на алуминий в алкална среда е по-ниска водород капацитет:
Реакцията е теоретично възможно, и то се осъществява на практика, тъй като алуминиев хидроксид amfoteren и се разтваря в основи за образуване на разтворими алуминати MeAlO2 или [Al (OH) 4] -.
Електролиза - набор от редокс процеси, протичащи по време на преминаването на електрически ток чрез електрохимична система, състояща се от два електрода и електролит.
Електрохимия откри изцяло нови и изключително перспективни методи за получаване на много вещества. Електролиза на стопилки, получени алкални и алкалоземни метали, алуминий, берилий, магнезий.
Във връзка с нарастващото търсене на свръхвисока топлоустойчиви материали и придобива значението получаване на чисти прахове от огнеупорни метали (волфрам, молибден, титан, цирконий, ванадий, тантал, ниобий и т.н.). Електролиза на разтопен съответните вещества.
Модерна технология прави високи изисквания за чистотата на материалите, по-специално метали. На цветни метали за пречистване от примеси се използват с разтворим анод електролиза. Се подлага на електролитно рафиниране желязо, мед, сребро, злато, олово, калай, никел и други метали.
Най-важното областта на приложните електрохимия - галванични. Това име е комбинация от две тенденции: галванични - за предоставяне на галванични покрития върху метали и галванопластика - електрохимични точни метални копия на повърхности за облекчение (Джейкоби). Галваника се използва за прилагане на метални модели на полупроводници и непроводим (например, при производството на печатни платки за радио миниатюрни радиостанции).
Галванична покритие се прилага за защита на метала от корозия, както и декоративни и специална поръчка (увеличаване на отражение на вълновода и рефлекторите, намаляване на съпротивлението на електрическия контакт). Покритието се осъществява като разтвор електролиза с разтворим анод (никел, кадмий покритие, поцинковане, калай покритие, сребро) и неразтворима (хром покритие, злато покритие). Член следва да бъде покрита винаги е катод.
Наречен катода, който се възстановява, то е отрицателно заредена. Електродът на която окисляване се извършва се нарича анода, е положително заредена.
В електролиза на водни разтвори поточни процеси, свързани с електролиза на вода, т.е. разтворител.
На катода, възможно възстановяване:
- метални катиони Me п + + п # 275; = Me;
- водороден катион (свободна или водни молекули).
2Н + + 2 # 275; = Н 2 - (кисела среда);
2Н2 О + 2 # 275; = Н 2 - + 2 ОН - (в неутрална и алкална среда).
За избор на приоритета на процеса трябва да бъде в сравнение със стандартната електродни потенциали на метал и водород. Потенциал възстановяване на водородни катиони трябва да се използва с увеличаването "- 1, т.е. водород еволюция потенциал на катода е много по-отрицателна от потенциала на равновесие, съответстваща на рН на разтвора.
Наречен общия потенциал електрод потенциал преминаването от това равновесие стойност, в резултат на забавено освобождаване електрохимична реакция или образуване на йони при дадена плътност на тока.
Водородът пренапрежение е силно зависима от естеството и състоянието на повърхността на катода. Най-незначителното е водород пренапрежение върху гладка платина. Когато изберете метален катод, обикновено пренапрежение ниска.
Всички метали в тяхното поведение при електролиза на водни разтвори могат да бъдат разделени на 3 групи:
1. Активни метали (LI - Al) поради ниското способността на окислителни йони не се утаяват върху катода, вместо от тях е водороден йон възстановяване на.
2. Метали среда активност (Mn, Zn, Fe, Sn) може да се отлага върху катода с едновременното отделянето на водород.
3. Неактивни метали (стоящи в електрохимичната серия след водород), поради тяхната висока окисляващ способност йони се отлагат върху катода, без отделянето на водород.
В процеса на окисляване анод възможно са:
- Me анод материал - п # 275; = Me п +;
Аниони на кислород-съдържащи киселини, които имат в своя състав атом
елемент в по-висока степен на окисление (SO4 2- NO3 - .. и т.н.), в електролиза на водни разтвори на анода не се изхвърля. Предвид мащаба на пренапрежение потенциал отделяне на кислород, за да се счита за равна на 1,8 V.
Свързани статии