Expériences CR scientifique Électrolyse
Cations se déplacent vers la cathode.
Qu'en est-il des frais.
Certaines personnes aiment se rappeler « REDCAT ». comme dans « uction rouge se produit au Hode Cat ». Ceci est bien tant que l'on se rappelle qu'il n'a rien à voir avec la couleur des fils. Le fil rouge est normalement « + » (l'anode) et le noir est normalement « - » (la cathode).
Pour éviter cette confusion, il y a un autre moyen mnémotechnique. "OXAN". ou « Ox idation se produit à la Une ode ». Les termes avec les voyelles vont de pair.
Vous pouvez retourner que près de faire ANOX si vous préférez, comme dans « anoxie ». ou que diriez-vous « fort comme un boeuf ».
Expériences Électrolyse
Partie I: Introduction - Fonctionnement Électrolyse
T il immense variété de réactions que l'on peut effectuer par électrolyse en fait un outil utile non seulement pour des démonstrations en classe, mais aussi dans d'innombrables types de l'industrie.
Les bases de Électrolyse
Lorsqu'un sel est dissous dans l'eau, il donne des ions. Par exemple, le chlorure de sodium (NaCl) dans l'eau se dissout pour donner une solution de Na + et Cl - ions. La présence d'ions en solution est ce qui permet à l'eau de conduire l'électricité. L'eau pure est, en fait, pas un chef d'orchestre. À moins que l'eau a bien été dégazé et déionisée, cependant, il contiendra assez d'ions dissous pour le rendre conducteur. (Même après désionisation, l'eau peut devenir conducteur à nouveau car il dissout le CO2 de l'atmosphère).
En faisant passer un courant électrique à travers une solution qui contient des ions dissous, nous pouvons faire les ions participent à des réactions chimiques. En fonction des ions, la tension, et d'autres facteurs, cela peut parfois permettre la formation de nouveaux composés. du chlorure de sodium dissous, par exemple, peut être converti en un composé tout à fait différent, l'hypochlorite de sodium (eau de Javel).
Une différence de potentiel plus élevée (tension) appliqué au moyen de la cellule la cathode aura plus d'énergie pour provoquer la réduction, et l'anode aura plus d'énergie pour provoquer l'oxydation. Différence de potentiel plus élevé permet à la cellule électrolytique pour oxyder ou réduire énergiquement plusieurs composés « difficiles ». Cela peut changer radicalement ce que les produits formeront dans une expérience donnée. Sur un plan pratique, à la fois déterminer courant et de tension qui se formera dans une cellule.
Donc, ce qui se passe dans une cellule électrochimique? Dans la pratique, les choses ne sont pas aussi simples que l'on peut prévoir. Il peut y avoir des réactions secondaires. Ceux-ci peuvent devenir irréductiblement complexes à moins que l'on a étudié électrochimie depuis de nombreuses années. Dans de nombreux cas, il devient une question d'expérience - ou explorer la littérature existante. galvanoplastie industriels, par exemple, savent généralement quelles conditions fonctionnent le mieux pour un type de plaquage donné: courant, tension, matériau d'électrode, la forme d'électrode, et ainsi de suite.
Pour déterminer ce qui se passera lorsque le courant passe à travers la cellule électrolytique, cinq des variables les plus importantes sont les suivantes:
1. Composition d'électrode
2. Composition d'électrolyte (y compris le pH, la force ionique, etc.)
3. niveaux de tension et de courant
4. Température du système
5. Partition. le cas échéant (à savoir faire de solutions anodique et cathodique mélange librement, ou sont elles séparées par une membrane, une tasse poreuse. ou pont de sel?)
Si l'électrolyte ne participe pas à une réaction (s), il va simplement agir comme conducteur d'électricité. La même chose vaut pour les électrodes. Certains matériaux réagiront, mais ne produira pas quelque chose d'évident (gaz, précipités, ou des changements de couleur). D'autres ne réagissent pas du tout sous les combinaisons spécifiques de tension et de courant.
Avec les métaux appropriés comme les électrodes, l'électrolyse provoque un processus très utile:
L'anode est consommée en tant que métal est oxydé, en tournant le métal en ions positifs qui entrent dans la solution.
La cathode est plaqué avec des ions métalliques fraîchement réduites qui sortent de la solution.
Certains métaux, tels que le platine, ne participent généralement pas dans les réactions d'électrolyse, au moins pas directement. Entre autres choses, cela signifie que l'anode ne se désintègre pas au fil du temps, ce qui signifie que l'ensemble des électrodes peut durer des années (il suffit de ne pas les mettre dans l'eau régale!).
Nous avons parlé des aspects électriques de la sécurité pour l'électrolyse. Attention aux aspects chimiques, aussi bien. Restez avec une procédure bien établie donnée par votre instructeur de laboratoire ou manuel. NE PAS exposer les solutions de chlorure ou le perchlorate d'ammonium ammonium à l'électrolyse. Éviter électrolyse sur toute solution où Cl2 ou Cl aqueux - pourraient être présents avec NH3 aqueux ou NH4 +. à moins que vous savez exactement ce que vous faites.
Il y a quelques différentes choses qui pourraient se former et provoquer une explosion, le poison que vous, ou les deux. Il existe d'autres combinaisons pour éviter ainsi; il est entièrement au lecteur à la recherche des dangers possibles à l'avance.
Électrolyse de chlorure de sodium Solution
Électrolyse peut forcer de nombreuses réactions chimiques à aller à l'encontre de leur direction « normale » (spontanée); cela se produira quand un certain potentiel électrique (à savoir la tension appliquée) est atteinte. Par exemple, un courant électrique peut provoquer des ions Pb dans l'eau pour former PbO2 (solide) et H + (aq.), Une réaction qui se déroule normalement dans l'autre sens.
Ici, nous allons parler d'une mise en garde de base une fois de plus: l'appareil d'électrolyse Brownlee est conçu pour courant continu (CC) seulement Ne pas essayer d'utiliser pour l'électrolyse AC (courant alternatif)!.
Onward à la partie II des expériences Électrolyse