第二節 電解

電解,顧名思義,即是用電進行分解。當電流通入熔融的電解質 (或電解質的水溶液) 時,電能會迫使氧化反應和還原反應在陽極和陰極上發生,這個過程即是電解 (electrolysis)。

例如,在電解熔融溴化鉛(II)時,會生成鉛和溴。

\[\ce{PbBr2 (l) -> Pb(l) + Br2(g)} \]

在這個電解反應中,陰極和陽極上都發生了怎樣的反應呢?

  • 陽極反應:通電後,外接電源的正極將電子從電解池的陽極上吸走,令其帶上正電荷,電解質中的 \( \ce{Br^-} \) 因而被吸引至陽極附近。當 \( \ce{Br^-} \) 接觸到陽極表面時,便會失去一個電子,發生氧化反應。由於生成的溴原子會立即結合成溴分子,因此這個陽極反應可寫成: \[ \ce{2Br^- (l) -> Br2(g) + 2e^-} \]
  • 陰極反應:電子從外接電源負極流往電解池的陰極,令其帶上負電荷,電解質中的 \( \ce{Pb^2+} \) 因而被吸引至陰極附近。當 \( \ce{Pb^2+} \) 接觸到陰極表面時,便會獲得兩個電子,發生還原反應。 \[\ce{Pb^2+ (l) + 2e^- -> Pb(l)} \]

將陰極反應和陽極反應合併後,可以得到在電解過程中發生的總反應:

\[\ce{Pb^2+ (l) + 2Br^- (l) -> Pb(l) + Br2(g)} \]

電解過程中,所有陽離子所獲得的電子總數等於所有陰離子失去的電子總數。

電解熔融溴化鉛(II) 的原理
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