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電解與電鍍 - Coggle Diagram
電解與電鍍
電解裝置
電解槽
負極
連接電源負極
陽極
發生氧化
正極
連接電源正極
陰極
發生還原
電解液
離子晶體之熔融液
電解質水溶液
電壓
電源
直流電
惰性電極電解水
中性溶液
陽極
H₂O(l) → ½O₂(g) + 2H⁺(aq) + 2e⁻
陰極
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
助導物質
KNO₃、Na₂SO₄
全反應
H₂O(l) → H₂(g) + ½O₂(g)
酸性溶液
陽極
H₂O(l) → ½O₂(g) + 2H⁺(aq) + 2e⁻
陰極
2H⁺(aq) + 2e⁻ → H₂(g)
全反應
H₂O(l) → H₂(g) + ½O₂(g)
助導物質
H₂SO₄、HNO₃
鹼性溶液
助導物質
NaOH、KOH
陽極
2OH(aq) → ½O₂(g) + H₂O(l) + 2e⁻
陰極
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
全反應
H₂O(l) → H₂(g) + ½O₂(g)
鏽蝕
鐵鏽
主要成分
Fe₂O₃ • xH₂O
自發性氧化還原反應
鹽分存在時,鏽蝕更快
法拉第電解定律
m ∝ M/n
1F = 1mole電子電量 = 96500庫侖
m ∝ Q
電解產物
熔融態電解液
正極(陽極)
析出非金屬
負極(陰極)
析出金屬
水溶液態電解液
電解KI
KI(aq)
陽極
2Iˉ(aq) → I₂(s) + 2eˉ
陰極
2H₂O(l) + 2eˉ → H₂(g) + 2OHˉ(aq)
全反應
2Iˉ(aq) + 2H₂O(l) → I₂(s) + H₂(g) + 2OHˉ(aq)
2KI(aq) + 2H₂O(l) → I₂(s) + H₂(g) + 2KOH(aq)
KI(l)
陽極
2Iˉ(l) → I₂(g) + 2eˉ
陰極
K⁺(l) + eˉ → K(l)
全反應
2KI(l) → I₂(g) + 2K(l)
電解的應用
電解飽和NaCl(aq)
隔膜法
半透膜僅允許Na⁺通過
電解精煉銅
陽極(粗銅)
Cu(s) → Cu²⁺(aq) + 2e⁻
陰極(純銅)
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
電鍍
電鍍
電鍍液
含欲鍍金屬之離子鹽類水溶液
電解法
陰極
被鍍物質
陽極
欲鍍金屬
無電電鍍
自發性氧化還原反應
化學電鍍
銀鏡反應
電解
電能
化學能
非自發反應