Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму.
На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником.
На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач.
На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного анода конкуруючими процесами є 2 окислювальних і 2 відновлювальних процесу:
На аноді – окислення аніонів і гідроксид-іонів. На катоді – відновлення катіонів та іонів водню.
Якщо її використовують активний анод, то процес більш складний:
На аноді: окислення аніонів і гідроксид-іонів, анодне розчинення металу – матеріалу анода.
На катоді: відновлення катіона солі і іонів водню, відновлення катіонами металу, отриманими при розчиненні анода.
Необхідно пам’ятати наступне:
На аноді можуть утворюватися такі продукти:
- кисень (якщо протікає електроліз розчинів, в яких присутні F-, SO42-, PO43-. OH-)
- вільні галогени (при окисленні галогенид – іонів)
- при окисленні органічних аніонів кислот відбувається:
На катоді:
– водень (якщо беруть участь солі, що містять іони, які стоять лівіше алюмінію), а якщо стоїть правіше водню, то виділяється метал.
Якщо в розчині присутні йони, що стоять між алюмінієм і воднем, то конкуруючий процес.
Наприклад, на інертному аноді:
На активному аноді:
Для отримання високоактивних металів використовують розплав солей або оксидів:
При електролізі водного розчину активних металів катіонів металу і кислотного залишку не утворюється, на катоді – водень, на аноді – кисень.
Вигідніше проводити електроліз розчину, т. к. електроліти плавляться при дуже високих температурах.