电解电池和电解

电解是化学的基本组成部分，它涉及电解液(溶液)的破坏和正离子和负离子的形成。这就是电解槽背后的原理。这个过程可能看起来很复杂，但其实很简单。

电解被定义为电通过其水溶液或熔融(熔融)状态分解电解质的过程。

电解池

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用于电解的仪器是电解池.它由一个容器组成，容器中含有水溶液或熔融状态的电解质。两根金属棒浸入其中，并连接到电源的两个端子。这些杆状物质叫做电极与电池负极相连的称为阴极而其他与之相连的正极叫做阳极．

电解机理

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在电解过程中，电解液被分解成正离子和负离子。正离子被吸引到阴极(负极)，接受来自阴极的电子并变成中性电荷。While negative ions migrate towards anode(positive electrode),lose electron and become neutral .The conversion of ions into neutral species at their respective electrode is called the主要的变化作为初级变化的结果而形成的产物可以这样收集，也可以进行二次变化形成最终产物。

如果有一个以上的正离子和负离子，谁会更好地获得或失去电子取决于他们各自放电电位例如，在电解NaCl水溶液时，有两个正离子 ${Na} ^ + \文本$， ${H} ^ + \文本$还有两个负离子 ${Cl} ^ - \文本$， ${哦}^ - \文本$这些额外的离子 ${H} ^ + \文本$而且 ${哦}^ - \文本$是由水分解产生的，因为它也是一种弱电解质。在阴极, ${H} ^ + \文本$得到放电，因为它的电极电位比 ${Na} ^ + \文本$而且 ${Na} ^ + \文本$会留在溶液中。同样，在阳极上， ${Cl} ^ - \文本$放电电位比 ${哦}^ - \文本$.Hence ${Cl} ^ - \文本$会优先出院吗 ${哦}^ - \文本$而且 ${哦}^ - \文本$将留在解决方案中。

$\text{在阴极:}\quad \quad\text{H}^++e^{-} \to H \quad\ quad\text{(还原，一次变化)}$ $\quad \quad \space \text{H}^.+\text{H}^。\to \text{H}_2 \quad \quad \text{(二次更改)}$

$文本\{阳极:}\四\四\文本{Cl} {Cl} ^ ^ - \ \文本。+e^{-} \quad \quad \text{(氧化，初级变化)}$ $\quad \quad \space \text{Cl}^.+\text{Cl}^。\to \text{Cl}_2 \quad \quad \text{(二次更改)}$

记住哪个电极是正极的一个简单方法是正极吸引阳离子(因此是阴极)，反之亦然。另一个记住是否有氧化或还原发生在电极是“RCOA”阴极还原和阳极氧化。

电解第一定律

电解第一定律指出，在电解过程中释放或沉积的元素数量与通过电路的电荷数量成正比。

$m \propto Q$

$m = Z \ *问$

自 $Q=I \乘以t$

$m=Z\乘以I\乘以t$

在那里,

$文本\ {Q}$-电量
$文本\{我}$-电解液的电流
$文本\ {t}$-电流传递的时间
$文本\ {Z}$-比例常数，称为电化学当量沉淀的物质。

以1安培电流通过电解液1秒，则沉积或释放的物质量为 $m=Z \乘以1 \乘以1=Z$

电化学当量一种物质的质量可以定义为当一安培的电流流过一秒时所沉积的物质的质量，即流过等于一库仑的电量。

电解第二定律

电解第二定律指出，当等量的电流通过串联的不同电解质/元件时，在电极上释放/沉积的物质质量与它们的等效重量成正比。

例如，AgNO $_3$溶液和CuSO $_4$溶液串联，如果通过的电量相同。

$\frac{\text{Ag沉积质量}}{\text{Cu沉积质量}}=\frac{\text{等式. wt。的Ag)}} {{Eq.Wt \文本。的铜}}$

电解的定性方面

考虑一种反应

$\text{Na}^++e^- \to \text{Na}$

沉淀一摩尔钠需要多少电?

我们看到，需要一个电子才能沉积一个钠原子。沉淀1mol钠 $6.022 \ * 10 ^ {23}$钠原子，我们需要 $6.022 \ * 10 ^ {23}$电子。一个电子所携带的电荷是 $1.6021 \乘10^{-19}$库仑。总费用由 $6.022 \ * 10 ^ {23}$电子 $6.022\乘以10^{23}\乘以1.6021 \乘以10^{-19}=96500$库仑。这个量的电沉积一摩尔钠，称为一法拉第。

$1 \space \text{Faraday}=96500 \space \text{C mol}^{-1}$

由此可以得出，如果有n个电子参与电极反应，n法拉第的电流的通过将释放一摩尔物质。

就当量重量而言，可以记住，1法拉第的电可沉积1克当量的物质。

两个重要的结果

(1)由于1法拉第(96500库仑)能沉积1克当量的物质，因此电化学当量可由当量重量计算。

$Z = {Eq.wt \压裂{\文本。}}{96500}$

(2)等效重量可由沉积物质的重量W和电量Q来计算

${Eq.wt \文本。=\frac{W}{Q}\乘以96500$

电解是一种非常重要的工业工艺，包括大量生产各种化合物

• 电解氯化钠溶液制氯的研究
• 重水的生产( $D_2O$）
• 为宇宙飞船和核潜艇生产氧气
• 金属电镀及电解精炼
• 电解水制氢