电解

电解（Electrolysis）是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。 电解是利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成高纯物质的制造以及材料表面的处理的过程。通电时，电解质中的阳离子移向阴极，吸收电子，发生还原作用，生成新物质；电解质中的阴离子移向阳极，放出电子，发生氧化作用，亦生成新物质。例如电解熔融氯化钠。

电解
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中文名： 电解

外文名 ：Electrolysis

提出者 ：科学家H.戴维

应用学科 ：化学

目录

概念简介

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定义：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

注意：

1、电流必须是直流而不是交流。

2、熔融态的电解质也能被电解。

在电解反应中，电能转化为化学能。

构成电解池的条件

1、直流电源。

2、两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。

3、电解质溶液或熔融态电解质。

原理分析

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电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后,离子作定向运动。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原;阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算:

式中E0为标准电极电位(R为气体常数，等于8.314J/(K·mol);T为温度(K);n为电极反应中得失电子数;F为法拉第常数，等于96500C/mol;α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。

在水溶液电解时，究竟是电解质电离的正负离子还是水电离的H和OH离子在电极上放电,需视在该电解条件下的实际电解电压的高低而定。实际电解电压为理论电解电压与超电压之和。影响超电压的因素很多，有电极材料和电极间距、电解液温度、浓度、pH等。例如:在氯碱生产过程中,浓的食盐水溶液用碳电极电解时,阴极上放出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氯气;稀的食盐水溶液电解时，阴极放出氢气，同时产生氢氧化钠，阳极放出氧气，同时产生盐酸。

[以氯化铜(CuCl2)溶液的电解为例]

CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu和Cl。

CuCl2===Cu+2Cl

通电前，Cu和Cl在水里自由地移动着;通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯气分子，从阳极放出。

阴极:Cu+2e==Cu

阳极:2Cl-2e==Cl2↑

电解CuCl2溶液的化学反应方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑(通电)

电解质导电的实质

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对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质)，所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程，就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。

用途

电解广泛应用于冶金工业中，如从矿石或化合物提取金属(电解冶金)或提纯金属(电解提纯)，以及从溶液中沉积出金属(电镀)。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的;电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。

电解水产生氢气和氧气。水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2(g)和O2(g)。

电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段，许多很难进行的氧化还原反应，都可以通过电解来实现。例如:可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟，熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。

电解工业在国民经济中具有重要作用，许多有色金属(如钠、钾、镁、铝等)和稀有金属(如锆、铪等)的冶炼及金属(如铜、锌、铅等)的精炼，基本化工产品(如氢、氧、烧碱、氯酸钾、过氧化氢、乙二腈等)的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化等，都是通过电解实现的。

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1、电解的原理及应用

2、电解规律