电解细胞和电解

电解是化学的基本一部分，涉及破碎电解质（溶液）和形成阳性和负离子的形成。这是电解细胞后面的原理。这个过程可能看起来很复杂，但它就像一个蛋糕散步。

电解被定义为通过通过其水溶液或熔融（熔融）状态通过电的电解质分解的过程。

电解细胞

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用于带来电解的装置是电解细胞。它由含有电解质的容器组成，作为水溶液或熔融状态。将它们的金属棒浸入其中并连接到电源的两个端子。这些棒称为电极;称为电池负极的那个被称为阴极和其他连接到正极的其他连接阳极。

电解机制

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在电解过程中一个电解质被分解成正和负ions.Positive离子被吸引到阴极（负电极），阴极由接受电子，成为中立在charge.While负离子迁移向阳极（正电极），失去电子而成为中性。将离子转化为它们各自电极的中性物质被称为主要变革。由于主要变化形成的产物可以根据这样或可能发生二次变化形成最终产品。

在存在超过一个正极和负离子的情况下，谁将优选地增益或失去电子取决于它们各自的放电潜力例如，在电解NaCl水溶液的情况下，存在两种正离子 $\ text {na} ^ +$那 $\ text {h} ^ +$和两个负离子 $\文本{cl} ^ -$那 $\ text {oh} ^ -$。这些额外的离子 $\ text {h} ^ +$和 $\ text {oh} ^ -$由水分解产生，因为它也是弱电解质。阴极， $\ text {h} ^ +$由于它具有较低的电极电位而放电 $\ text {na} ^ +$和 $\ text {na} ^ +$将留在解决方案中。在阳极上相似， $\文本{cl} ^ -$放电潜力低于 $\ text {oh} ^ -$.hern $\文本{cl} ^ -$将优先出院 $\ text {oh} ^ -$和 $\ text {oh} ^ -$将留在解决方案中。

$\ text {Contodod：} \ quad \ quad \ text {h} ^ ++ e ^ { - } \ to h \ quad \ quad \ text {（减少，主要更改）}$ $\ quad \ quad \ space \ text {h} ^。+ \ text {h} ^。\ to text {h} _2 \ quad \ quad \ text {（辅助更改）}$

$\ text {在anode：} \ quad \ quad \ text {cl} ^ - \ to \ text {cl} ^。+ e ^ { - } \ quad \ quad \ text {（oilation，might calleg）}$ $\ quad \ quad \ space \ text {cl} ^。+ \ text {cl} ^。\ to text \ text {cl} _2 \ quad \ quad \ text {（辅助更改）}$

一种简单的方法来记住哪个电极是阳性的，正电极吸引阳离子（因此阴极），反之亦然。另一个助记度记住在电极处发生氧化或减少是在阴极和阳极处的氧化下的“RCOA”。

第一电解法

第一电解定律指出，在电解中释放或沉积的元素数量与通过电路的电荷量成比例。

$m \ propto q$

$m = z \ times q$

自从 $q = i \ times t$

$m = z \ times i \ time t$

在哪里，

$\ text {q}$- 电力数量
$\ text {i}$- 电流提供给电解质
$\ text {t}$- 电力通过的时间
$\文本{z}$- 额定常数并且被称为电化学当量沉积的物质。

如果通过电解质通过1秒的电流1安培，则沉积或释放的物质的量是 $m = z \ times 1 \ times 1 = z$

电化学当量在一种物质中可以定义为沉积的物质的质量，当一个安培的电流通过一秒I.i时，通过了一定量的电量。

第二律电解

第二电解定律指出，当通过串联连接的不同电解质/元件通过相同量的电解时，在电极处释放/沉积的物质的质量与它们的当量重量成比例。

例如，对于Agno $_3.$解决方案和Cuso. $_4.$如果通过了相同数量的电量，则串联连接。

$\ frac {\ text {masso of ag存放}} {\ text {cu deposited}} = \ frac {\ text {eq.wt。ag}} {\ text {eq.wt。Cu}}$

电解的定性方面

考虑反应

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

沉积一摩尔钠所需的电量是多少？

我们看到一种电子需要沉积一个钠原子。沉积一摩尔钠 $6.022 \ times 10 ^ {23}$我们需要的钠原子 $6.022 \ times 10 ^ {23}$电子。由一个电子承载的充电是 $1.6021 \ times 10 ^ { - 19}$库仑。总收费 $6.022 \ times 10 ^ {23}$电子是 $6.022 \ times 10 ^ {23} \ times 1.6021 \ times 10 ^ { - 19} = 96500$库仑。这一电量沉积一摩尔钠，称为一个法拉第。

$1 \ space \ text {faraday} = 96500 \ space \ text {c mol} ^ { - 1}$

因此，可以得出结论：如果n电子涉及电极反应，则N法拉第的电力通过将释放一摩尔的物质。

就等效的重量而言，可以记住，电力沉积一克当量的一个法拉德。

两个重要结果

（1）作为一个法拉第（96500库仑）沉积一克当量的物质，因此可以从等效的重量计算电化学等效物。

$z = \ frac {\ text {eq.wt.of the image}} {96500}$

（2）等效重量可以根据沉积的物质的重量和电量Q

$\ text {eq.wt.of物质} = \ frac {w} {q} \ times 96500$

电解是非常重要的工业过程，包括各种化合物的批量生产

• 通过电解水溶液生产氯水溶液
• 生产重水（ $d_2o.$）
• 生产航天器和核潜艇的氧气
• 金属电镀和电解精制
• 通过电解水制造氢气