Номер 1, страница 70, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Что называется электролизом?

1. Электролиз — это совокупность окислительно-восстановительных процессов, которые протекают на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. По сути, это процесс разложения вещества под действием электрической энергии.

Слово «электролиз» происходит от греческих слов ēlektron (янтарь, используется для обозначения электричества) и lysis (разложение, растворение).

Для осуществления электролиза необходимы:

• Электролит — вещество, которое в расплавленном или растворенном состоянии проводит электрический ток благодаря диссоциации на ионы. Это могут быть растворы солей, кислот, щелочей или расплавы солей и оксидов.
• Электроды (катод и анод) — проводники, погруженные в электролит и подключенные к источнику постоянного тока.
• Источник постоянного тока — создает электрическое поле, необходимое для направленного движения ионов.

Процесс электролиза можно описать следующими этапами:

1. В растворе или расплаве электролит диссоциирует на положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы).

2. При подаче напряжения от внешнего источника катионы начинают двигаться к отрицательно заряженному электроду — катоду. Анионы движутся к положительно заряженному электроду — аноду.

3. На катоде происходит процесс восстановления: катионы принимают электроны от катода и превращаются в нейтральные атомы или ионы с меньшей степенью окисления. Например, при электролизе раствора хлорида меди(II) ($CuCl_2$), ионы меди ($Cu^{2+}$) на катоде восстанавливаются до металлической меди: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu^{0}$

4. На аноде происходит процесс окисления: анионы отдают свои избыточные электроны аноду, превращаясь в нейтральные атомы/молекулы или ионы с большей степенью окисления. В том же примере ионы хлора ($Cl^{-}$) окисляются до газообразного хлора: $2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_2^{0}$

Таким образом, электролиз — это окислительно-восстановительная реакция, инициированная электрической энергией.

Количественные закономерности электролиза были установлены Майклом Фарадеем и выражены в его законах. Первый закон Фарадея связывает массу вещества ($\text{m}$), выделившегося на электроде, с количеством прошедшего через электролит заряда ($\text{q}$):

$m = k \cdot q = k \cdot I \cdot t$

где $\text{k}$ — электрохимический эквивалент вещества, $\text{I}$ — сила тока, $\text{t}$ — время.

Электролиз имеет широкое применение в промышленности и технике: для получения чистых металлов (алюминий, магний, натрий), газов (хлор, водород, кислород), для нанесения защитных и декоративных покрытий (гальваностегия, например, хромирование или позолота), а также для очистки металлов (электрорафинирование).

Ответ: Электролизом называется физико-химический процесс, заключающийся в разложении вещества (электролита) на составные части при прохождении через его раствор или расплав постоянного электрического тока. Этот процесс представляет собой окислительно-восстановительную реакцию, протекающую на электродах: восстановление на катоде и окисление на аноде.