4.14 Elektrický proud v elektrolytech, elektrolýza

Elektrolyty – kapalné látky, které vedou elektrický proud. Jsou to vodivé roztoky, které obsahují kladně a záporně nabité ionty.

Mezi elektrolyty patří vodné roztoky

- solí: NaCl, KCl

- kyselin: H₂SO₄, HNO₃

- zásad: KOH, NaOH

Látky, které se ve vodném roztoku neštěpí na volně pohyblivé ionty, a proto nevedou elektrický proud, nejsou elektrolyty.

Elektrolytická disociace – je děj, při kterém nastává rozpad látky na ionty způsobený rozpouštědlem.

Je to samovolný proces, který končí dosažením rovnovážného stavu, kdy jsou v roztoku:

a) kationty

b) anionty

Vznikem elektrického pole je vyvolán usměrněný pohyb iontů elektrolytu.

Kationty putují ke katodě a anionty k anodě. Ionty, které dospějí k elektrodám, odevzdávají svůj náboj a mění se v neutrální atomy. Při tom se vylučují nebo reagují s materiálem elektrod, popř. s elektrolytem.

S přenosem elektrického náboje nastává i přenos látky.

Příklad 1:

Vodný roztok síranu měďnatého CuSO₄. Do něj ponoříme 2 elektrody z mědi a připojíme ke zdroji.

Kationty Cu²⁺ přebírají z katody elektrony a vylučují se na ní jako neutrální atomy.

Anionty SO^2-₄ reagují s materiálem anody a vytvářejí nové molekuly CuSO₄.

Z anody přechází do roztoku tolik atomů mědi, kolik se jich vylučuje na katodě.

Koncentrace roztoku se nemění.

Příklad 2: Hofmanův přístroj

Vodný roztok kyseliny sírové, 2 platinové elektrody.

obr. Hofmanův přístroj

Chemické zdroje napětí

Galvanické články

Různou kombinací elektrod a elektrolytů vznikne zdroj ss napětí.

Voltův článek

Akumulátor (vratné chem. děje)

olověný akumulátor

akumulátorové baterie

oceloniklové NiFe

niklokadmiové NiCd

Technické využití elektrolýzy

elektrometalurgie (získání kovů z roztoků)

galvanostegie (pokovování)

galvanoplastika (vytváření odlitků)