目前,電解池原理在當代的應用可謂是越來(lái)越廣泛,電解池原理是值得我們好好學(xué)習的,現在我們就深入了解電解池原理。 電解池原理問(wèn)題?
在硫酸銅溶液中進(jìn)行電解。陽(yáng)極上的方程式是4OH-4e=O2+2H2O。
其中是4個(gè)氫氧根參加了反映,為什么?我問(wèn)別人 他們說(shuō)是應為陽(yáng)極上有較多的氫氧根所以氫離子與之反應自然是需要4個(gè)氫氧根。但是我認為這樣解釋有點(diǎn)不對如果是氫離子與之反映了,那么在總反應中豈不是就不會(huì )有硫酸生成了么?
問(wèn)題補充:
什么叫溶液中其實(shí)并不存在氫離子,氫離子不是水電離出的么?
電解池原理問(wèn)題解答:
電解的實(shí)質(zhì)就是溶液中的陰離子、陽(yáng)離子分別在電流的作用下向陽(yáng)極,陰極移動(dòng),并接受或失去電子發(fā)生氧化還原反應。而我們在學(xué)習電解池時(shí),首先學(xué)習的是電解飽和食鹽水。其中在陰極發(fā)生的反應為:2H+ +2e=H2 但顯而易見(jiàn),溶液中其實(shí)并不存在氫離子,這樣寫(xiě)的原因就在于考慮到電解池反應的原理(陽(yáng)離向陰極移動(dòng),并且是陽(yáng)離子被還原)因而在寫(xiě)陰極反應時(shí),反應物寫(xiě)氫離子而非水(2H20+2e=H2+2OH-)但是,在寫(xiě)總反應方程式時(shí),反應物卻寫(xiě)的是水,說(shuō)明的正是這一點(diǎn)。
類(lèi)似的,在電解硫酸銅溶液的電極反應式中,-2價(jià)的氧在陽(yáng)極被氧化,由于按照電解池原理,在陽(yáng)極被氧化的是陰離子,因此在寫(xiě)電極反應式時(shí),選取的是氫氧根(并非說(shuō)溶液中含有氫氧根)。同樣,在寫(xiě)電極總反應式時(shí),反應物中不再含有氫氧根(反應的實(shí)質(zhì)也的確如你所說(shuō)生成硫酸)總方程式:2Cu2+ +2h20==2Cu+4H+ +O2 (因為水中的羥基被氧化,自然氫離子就相對多了,溶液也就成酸性)至于你提問(wèn)中說(shuō)到的陽(yáng)極有較多的氫氧根,可以這么理解:水由于微弱的電離時(shí)溶液中含有極少量的氫氧根,在電流的作用下,他們移動(dòng)到陽(yáng)極并被氧化。然后根據平衡的原理,水進(jìn)一步電離出氫氧根,再移向陽(yáng)極被氧化。因此并不是說(shuō)溶液中有較多的氫氧根,只是平衡不斷移動(dòng)的結果(這也就是總方程式不寫(xiě)氫氧根的根本原因)。