Номер 6, страница 94, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Что представляют собой катоды и аноды в гальваническом производстве?

В гальваническом производстве (гальваностегии) катоды и аноды являются основными электродами в электролитической ванне, где под действием постоянного электрического тока происходит нанесение металлического покрытия на поверхность изделия.

Катод

Катодом в гальваническом процессе выступает само изделие, на поверхность которого необходимо нанести покрытие. Его подключают к отрицательному полюсу («минусу») источника постоянного тока. В результате на катоде создается избыток электронов. Положительно заряженные ионы металла ($Me^{n+}$), содержащиеся в растворе электролита, притягиваются к отрицательно заряженному катоду, получают от него электроны и восстанавливаются до нейтральных атомов металла, осаждаясь на поверхности изделия в виде тонкого слоя покрытия.

Процесс восстановления на катоде описывается уравнением:

$Me^{n+} + n e^- \rightarrow Me^0$

Анод

Анод — это электрод, который подключают к положительному полюсу («плюсу») источника тока. На аноде происходит процесс окисления (отдача электронов). В зависимости от технологии, аноды могут быть двух типов:

1. Растворимые аноды. Их изготавливают из того же металла, который наносится на катод (например, при цинковании используют цинковые аноды). В процессе электролиза такой анод постепенно растворяется, переходя в раствор в виде ионов. Это позволяет постоянно восполнять убыль ионов металла в электролите, которые осаждаются на катоде. Таким образом поддерживается стабильная концентрация электролита. Процесс окисления на растворимом аноде:

   $Me^0 - n e^- \rightarrow Me^{n+}$

2. Нерастворимые (инертные) аноды. Их изготавливают из химически стойких материалов, которые не растворяются в процессе электролиза (например, из свинца, графита, платинированного титана). При использовании таких анодов на их поверхности происходит окисление других компонентов электролита, чаще всего воды или анионов кислоты, с выделением газа (например, кислорода). Концентрацию ионов металла в ванне в этом случае поддерживают периодическим добавлением солей этого металла. Процесс на инертном аноде в водном растворе сульфата:

   $2H_2o - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Ответ: В гальваническом производстве катодом является покрываемое изделие, подключенное к отрицательному полюсу источника тока, на котором происходит восстановление металла из раствора. Анод — это электрод, подключенный к положительному полюсу, на котором происходит окисление. Аноды бывают растворимыми (из того же металла, что и покрытие, для пополнения раствора ионами) и нерастворимыми (инертными, на которых окисляются другие компоненты электролита).