1818 1919

Průmyslové využití elektrolýzy ElEktrolýzaroztokukuchyňskésoli

Postup:Připravtesinasycenýroztokchloridusodného(cca200cm3).Dokádinkynebomalévaničkyoobjemu250cm3nalijteasidopolovinypři-pravenýroztokNacl.Prostoranodyakatodyodděltepropustnoupřepážkouzfiltračníhopapíru.Páskartonuneboplastuošířce2cmadélce15cmohnětezkaždéstranypodlevelikostikádinkytak,abypruhdrželnakádince.Vhorníčástiudělejtedvaotvoryvzdálenéodsebeasi4cm.Dvětuhyupevnětedootvorůavložtedoelektrolytuvkádince.kelektrodámpřipojtezdrojstejno-směrnéhoproudu(9–12V).Pozorujteprůběhreakce.Přítomnosthydroxidusodnéhoukatodydokažtepřikápnutímněkolikakapekfenolftaleinu.

chlornaanodědokažteopatrnýmpřičichnutímazároveňbarevnouzměnoupřiloženého jodoškrobovéhopapírku.Pozorování a závěr:Popřipojenízdrojestejnosměrnéhoprouduzačalav roztokuprobíhatelektrolýza.Vroztokuelektrolytudošlokpohybuiontůsměremkelektrodám.reakceprobíhalapodlerovnice: 2Nacl+2h2O→2Naoh+h2+cl2Nakatoděprobíháredukcevodíkovéhokationtunaplynnývodíkazároveňvznikáhydroxidsodný: 2Na++2oh-+2h++2e-→2Naoh+h2Naanoděprobíháoxidacechloridovéhoaniontunaplynnýchlor: 2cl-–2e-→cl2

elektrolýzou roztoku chloridu sodnéhoseprůmyslověvyrábíhydroxid sodný,vodíkachlór.

ElEktrolýzaroztokujoDiDuDrasElNéhoPostup:Připravtesiroztokjodidudraselnéhovevoděapřikápnětedonějfenolftalein.roztoknalijtedou-trubiceupevněnévestojanu.Dokaždéhorameneu-trubicevložteupevněnougrafitovouelektrodu.kegrafitovýmelektrodám připojte zdroj stejnosměrného proudu (9–12V) a pozorujteprůběhreakce.Pozorování a závěr:Přielektrolýzedošlokjasnýmbarevnýmzměnámvokolíelektrod.zavedenímelektrickéhoproududoroztokudošlokroz-loženíkinadraselnýkationk+ajodidovýanioni-.Nakatodě takvznikl draslík, kterýdíky svéprudké reaktivitě reagovalsvodouzavznikukoh,tenzpůsobilrůžovézabarvenífenolftaleinu.Naanoděvznikljod,kterýhnědězabarvilokolíanody.

Elektrolýzaseprůmyslověvyužívánapř.přivýrobě hliníkuztaveninyoxiduhlinitého.elektrolýzou vodysevyrábínapř.čistýkyslík a vodík.Destilovanávodaelektrickýproudnevede.

Vypočítejte,kolikkgkyslíkuvznikneelektrolytickýmrozkladem500kgvody.

Velmi často se elektrolýza využívá ke galvanickému pokovování předmětů – např. pozlacování,postříbřování,pozinkování,pochromování.kovovépovlakychráníželeznépředmětypředkorozí,zlep-šujíjejichvzhled,zvyšujíodolnostprotimechanickémupoškozeníatd.

ElEktrolytickéPokoVoVáNíPřEDmětůPostup:Dokádinkynalijte200cm3roztokusíranuměďnatého.Dorozto-kuupevněteměděnýplíšekazapojtehojakoanodu.jakokatoduzapojtedoelektrickéhoobvodupečlivěočištěnýhliníkovýpředmět(např.dřívepoužívanéhliníkovémince,hliníkovoulžičkuapod.).kelektrodámpři-pojtezdrojstejnosměrnéhoproudu(9–12V).Pozorování a závěr:Pozapojenízdrojestejnosměrnéhoproudusehliní-kovýpředmětzačnepokrývatvrstvičkoumědi(kationtymědisevyredu-kujínakatodě).

Vyhledejtepříkladykonkrétníhovyužitígalvanickéhopokovování.kterouelektrodutvoříkov,kterýchcemepokovo-vat?Vyhledejtezajímavostiovýroběvodíkupomocíelektrolýzyvodyaomožnostechjehovyužití.

elektrolytické děje

redoxní reakce jako zdroj energie ItalskýfyziologLuigi Galvani (1737–1798) se zabýval studiem anatomie živočichů. Při

pokusech s preparáty svalů mrtvých žab zjistil, že po dotyku bimetalovým páskem (vodič z mědi a zinku) se svaly stahují. Tento jev označil jako „živočišnou elektřinu“. Svými pokusy podnítil italského fyzika Alessandra Voltu k pozorování a zjištění, že mezi dvěma kovy spojenými kapalným vodičem vzniká elektrické napětí (galvanizmus). První galvanický článek se podařilo sestrojit právě Alessandru Voltovi a nazývá se Voltův sloup. Skládal se z patnácti měděných mincí a patnácti zinkových kotoučků střídavě uspořáda-ných a proložených plstí napuštěnou roztokem chloridu sodného. Zdroje elektrické ener-gie fungující na principu redoxních chemických reakcí se tomuto článku stále podobají.

kjakýmúčelůmsevdnešnímedicíněvyužíváelektrickýproud?(Nemámenamyslinapájenípřístrojůasvícenívnemocničníchobjektech.)

Př

galvanický článekzdroj,zekteréhosenazákladěredoxníreakcezískáváelektrickýproud,senazývá galvanický článek. skládásezelektrolytu a dvou různých elek-trod.Běžnýmelektrolytemjezředěnákyselina sírová,kladná elektroda(anoda)jezmědiazáporná elektroda(katoda)jezinková.Připonořenízinkovéelektrodydoelektrolytuzačneprobíhat reakce,přikteré vznikajíkationty zinku. na elektrodě zůstanouvolné elektrony.Díkytomusezinkováelektrodanabíjízáporně.měďsezředěnoukyselinousírovoureaguje méně ochotněaredukujeseméněnežzinek.Vůčizinkovéelektroděsetedychovájakokladnáelektroda.mezi oběma elektrodami se vytváří napětí.jehovznikdokážemepřipo-jenímspotřebiče (např.žárovky).vzniklé elektronyzezinkovékatodypřecházejípřesžárovkukměděnéanoděačást jejich energiesevtomtopřípaděmění na světlo.nejznámějším galvanickým článkem jetzv.suchý článek.kladnouelek-trodoujevněmuhlíkovátyčinka,zápornouelektrodutvořízinkovýobalnaplněnýsměsíoxidumanganičitéhoachloriduamonného.suchýčláneksepourčitédobědíkyprůběhuelektrochemickýchreakcívyčerpá.

GalVaNickýčláNEkzoVocEPostup:Vezmětesinapř. tři jablkanebotřicitronyadokaždéhoznichzabodnětekousekzinkovéhoakousekměděnéhoplíšku.taktosipřipravíteprovizornígalva-nickéčlánky.jednotlivéčlánkyzapojtedoobvoduspolusvoltmetremažárovkou.zjistěte,zdaobvodemskutečněprocházíelektrickýproud.Pozorování a závěr:Díkykyselinámobsaženýmvovoci(tvoříelektrolyt)obvodemprocházíelektrickýproud,kterýjeměřitelnývoltmetrem,aleipozorovatelnýokem,neboťdošlokrozsvícenížárovky.

elektrolytické děje

Zn Cu

H2SO4

Baterie a monočlánky

Alessandro Volta

Schéma galvanického článku

Schéma suchého článku

anoda:anglicky– anode ['ænəud] německy–die anodekatoda:anglicky– cathode ['kæθəud] německy–die kathode

elektroda: anglicky– electrode [i'lektrəud] německy–die elektrode galvanickýčlánek:anglicky–galvanic cell[gælvæniksel] německy–die galvanische zelle

kladnýpóluhlíková tyčinka (anoda)

burel + uhlík

salmiak(elektrolyt)zinková nádoba (katoda)záporný pól