Окисление, восстановление

В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов — окисление. При окислении степень окисления повышается:

Процесс присоединения электронов — восстановление. При восстановлении степень окисления понижается:

Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны — восстановителями.

[править]Мнемонические правила

Для запоминания процессов окисления-восстановления, а также свойств окислителей и восстановителей существует несколько мнемонических правил:

Отдать — Окислиться, Взять — Восстановиться (слова начинаются с одинаковых букв).

При отдавании кем-либо чего-либо полезного — кислое, опущенное выражение лица, при получении — воспрявшее, восстановленное.

Окислитель — грабитель (в процессе окислительно-восстановительной реакции окислитель присоединяет электроны).

Электролиз

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который происходит на электродах во время прохождения электрического тока через расплав или раствор.

Электролиз - это ещё один способ получения чистых металлов и неметаллов. Кроме того, электролиз можно провести и в домашних условиях. Нужен источник тока, два электрода (какие электроды бывают и какой в каком случае брать - расссказано дальше) и, конечно, электролит. Электролит - это раствор, который проводит электрический ток.

Различают электролиз растворов и электролиз расплавов. Оба эти процесса существенно отливчаются друг от друга. Отличие - в наличии растворителя. При электрролизе растворов кроме ионов самого вещества в процессе учавствуют ионы растворителя. При электролизе расплавов - только ионы самого вещества.

Для того, чтобы получить нужный продукт (газ, металл или неметалл), нужно правильно выбрать электрод и раствор электролита.

Электродами могут служить любые материалы, проводящие электрический ток. В основном применяют металлы и сплавы, из неметаллов электродами могут служить, например, графитовые стержни (или углерод). Реже в качестве электрода используют жидкости.

Электрод, заряженный положительно - анод. Электрод, заряженный отрицательно - катод. При электролизе происходт окисление анода (он растворяется) и восстановление катода. Именно поэтому анод следует брать таким, чтобы его растворение не повлияло на химический процесс, протекающий в растворе или расплаве. Такой анод называют инертным электродом.

Гальванические элементы

Гальванический элемент — химический источник электрического тока, названный в честь Луиджи Гальвани. Принцип действия гальванического элемента основан на взаимодействии двух металлов через электролит, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.

Смотри также Категория:Гальванические элементы.

Другие типы:

Свинцово-плавиковый элемент

Медно-окисный гальванический элемент

Висмутисто-магниевый элемент

Ртутно-висмутисто-индиевый элемент

Литий-хромсеребряный элемент

Литий-висмутатный элемент

Литий-окисномедный элемент

Литий-йодсвинцовый элемент

Литий-йодный элемент

Литий-тионилхлоридный элемент

Литий-оксидванадиевый элемент

Литий-фторомедный элемент

Литий-двуокисносерный элемент

Диоксисульфатно-ртутный элемент

Серно-магниевый элемент

Хлористосвинцово-магниевый элемент

Хлорсеребряно-магниевый элемент

Хлористомедно-магниевый элемент

Йодатно-цинковый элемент

Магний-перхлоратный элемент

Магний-м-ДНБ элемент

Цинк-хлоросеребряный элемент

Хлор-серебряный элемент

Бром-серебряный элемент

Йод-серебряный элемент

Магний-ванадиевый элемент

Кальций-хроматный элемент

Электрические аккумуляторы

Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия (то есть в отличие от гальванического элемента химические реакции, непосредственно превращаемые в электрическую энергию, многократно обратимы). Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных устройств.

Смотри также Категория:Аккумуляторы.

Железо-воздушный аккумулятор

Железо-никелевый аккумулятор

Лантан-фторидный аккумулятор

Литий-железо-сульфидный аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор

Литий-фторный аккумулятор

Литий-хлорный аккумулятор

Литий-серный аккумулятор

Марганцево-оловянный элемент

Натрий-никель-хлоридный аккумулятор

Натрий-серный аккумулятор

Никель-кадмиевый аккумулятор

Никель-металл-гидридный аккумулятор

Никель-цинковый аккумулятор

Свинцово-водородный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-оловянный аккумулятор

Серебряно-кадмиевый аккумулятор

Серебряно-цинковый аккумулятор

Цинк-бромный аккумулятор

Цинк-воздушный аккумулятор

Цинк-хлорный аккумулятор

Топливные элементы

Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

Смотри также Категория:Топливные элементы.

Прямой метанольный топливный элемент

Твердооксидный топливный элемент

Щелочной топливный элемент

Твердооксидный топливный элемент (англ. Solid-oxide fuel cells — SOFC);

Топливный элемент с протонообменной мембраной (англ. Proton-exchange membrane fuel cell — PEMFC);

Обратимый топливный элемент (англ. Reversible Fuel Cell);

Прямой метанольный топливный элемент (англ. Direct-methanol fuel cell — DMFC);

Расплавной карбонатный топливный элемент (англ. Molten-carbonate fuel cells — MCFC);

Фосфорнокислый топливный элемент (англ. Phosphoric-acid fuel cells — PAFC);

Щелочной топливный элемент (англ. Alkaline fuel cells — AFC).

Коррозия металлов

Коррозия металлов — разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой. ^[2] Для процесса коррозии следует применять термин «коррозионный процесс», а для результата процесса — «коррозионное разрушение». Образование гальванических пар с пользой применяют для создания батарей и аккумуляторов. С другой стороны, образование такой пары приводит к неблагоприятному процессу, жертвой которого становится целый ряд металлов, — коррозии. Под коррозией понимают происходящее на поверхности электрохимическое или химическое разрушение металлического материала. Наиболее часто при коррозии металл окисляется с образованием ионов металла, которые при дальнейших превращениях дают различные продукты коррозии. Коррозия может быть вызвана как химическим, так и электрохимическим процессом. Соответственно, различают химическую и электрохимическую коррозию металлов.