Redoxo procesai elementu chemijoje

Redoxo procesai elementu chemijoje.

Oxidacijos-redukcijos reakcijos. Tokios reakcijos , kuriom vyxtant pakinta reaguojanciu medziagu atomu aksidacijos laipsnis:

Zn⁰ + H⁺¹ ₂ SO₄ Zn⁺² SO₄ + H⁰ ₂

Kai atomai, molekules arba jonai atiduoda elekronus, vyxta oxidacijos procesas , o patys atomai, mplekules arba jonai yra reduktoriai.Vyxtant oxidacijai, teigiamas oxidacijos laipsnins dideja, neigiamas - mazeja:

Ca Ca ⁺² + 2e

S^-2 S⁰ +2e

Kai atomai , molekules arba joani prijungia elektrodus, vyxta redukcijos reakcijos , o patys atomai, molekules, ar jonai yra oxidatoriai. Vyxtant redukcijai, teigiamas oxidacijos laipsnis mazeja, neigiamas - dideja :

S+2e S^-2

Fe⁺³ +e Fe ⁺²

Oxidacijos ir redukcijos procesai vyxta kartu: vieni atomai, molekules ar joanai elektronus atiduoda, kiti tiek pat prisijungia.siu reakciju met reduktorius oxiduojasi, oxidatorius- redukuojasi.:

2Fe⁺²Cl₂ + Cl⁰₂ 2Fe⁺³Cl^-1₃

Fe⁺² Fe⁺³ +e (oxidacija, Fe⁺² - reduktorius)

Cl⁰₂ + 2e 2Cl^-1 (redukcija, Cl₂ - oxidatorius)

Svarbiausi oxidatoriai ir reduktoriai.

Oxidatoriai - 1)vienines medziaos, kuriu atomam budingas didelis neigiamasis elekrtingumas (VIA ir VIIA gr.elementai; aktyveusi fluoras, deguonis, chloras).2) katijonai, kuriu oxidacijos laipsnis didesnis arba galimas dizdiausias (Fe⁺³). 3) sudetiniai anijonai, kuriu teigiamo oxidacijos laipsnio elementas turi didzeusia arba dideli oxidacijos laipsni(NO^-₃ ,

SO ^2-₄ ) .4 ) peroxidai ( H₂O₂ , BaO₂ )

Reduktoriai - 1) elementami, kuriu labai mazas neigiamasis elektringumas(IA ir IIAgr.el.) 2) paprasti anijonai (Cl^- , S ^2- ) 3) sudetiniai anijonai, kuriu teigiamo oxidacijos laipsnio elementas yra mazas oxidacios laipsnis( SO^2-₃ , NO^-₂..) 4) katijoanai, kuriu oxidacijos laipsnis mazas, bet gali padideti (Sn²⁺, Fe²⁺) 5) anglis, Anglie (II) oxidas ir vandenilio dujos temp.

Kai kurie reduktoriai gali veikti kaip ir oxidatoriai.

Metalu gavimo is rudu cheminiai procesai.

Gaminti metalus is rudu neapsimoka, nes iskastose rudose buna daug bergzdo. Tada rudos sodrinamos mechaniniu , elektromagnetiniu ir fizikiniu-cheminiu budu. Vienas is svarbeusiiu - flotacija .Sis budas pagristas skirtinga rudos ir bergzdo daleliu absorbcine geba - rudos dalele sdazneusiai vandenyje neslampa, o bergzdo slampa.. Smulkiai sumalta ruda maisoma su andeniu, I kuri pirdeta organioniu medz. Patvariomis putoms sudaryti,(pusu alyvos).Is apacios pro sia suspencsija puciamas oras.Suslapusios bergzdo daleles seda i dugna, o rudos daleles iskeliamos I pavirsiu ir ce nugriebiamos.Is polimetaliniu rudu vieni metalai nuo kitu dazneusiai atskiriami chloridiniu budu. Rudas veikiant chloru, susidaro metalu chloridai. Jie verda skirtingoje temperaturowe, model ackiriami.

Svarbeusi metalu gavimo budai yra metalurginis ir hidrometalurginis. Dazneusiai - metalurginiu. Skirstomas i karbotermini ir metalotermini.

Karboterminis: metalai is oxidiniu rudu redukuojami anglimi arba Anglie(II) oxidu temp. Siuo budu gaunasmas, varia, svinas, gelezia, alavas, inkas. Karbonatines rudas galima is karto redukuioti anglimi, nes kaitinamos jos skyla i metalo ir Anglie oxidas:

ZnCO₃ ZnO + CO₂

Metaloterminis : metalai is oxidu, cloridu, ir sulfidu redukuojami aktyviais metalais, t.y. kainitami natriu, aliuminiu, Mg, Fe.Labai daznai kaip reduktorius vartojami aliuminio milteliai, procesas vadinamas - aliumotermija. Degdamas aliuminis iskiria daug silumos, kaitinant metalo oxidus su aliuminio milteliais , issikiria daug silumos:

2Al + Fe₂O₃ 2Fe + Al₂O₃ , ΔH= -829kJ

Vyxtant siai reakcijai temp pakyla iki 3300K, ir gelezis issilydo, o aliuminio oxidas, ikyla i pavirsiu.Aliuminoterminiu busu gaunami sunkaii lydus metalai- chloramas, manganas..

Hidrometalurginis : metalai gaunami is drusku vandeniniu tirpalu.Ruda tirpinama tam tikrame tirpiklyje.tirpalas isvalomas, sukoncentruojamas, ir is jo isgaunami metalai, redukuojama aktyvaisiais metalais arba per tirpala leidziama elektros sroce.Aktyvesni metalai istumia- mazai aktyvius, o elektrolizer busu is tirpalu gaunami mazai aktyvus metalai - varia, nikelis, alavas..

Elektrodo potencialas. Vandenilio elektroda.

Elektrodo potencialas- metalo ir tirpalo potencialu skirtumas. Jo tiesiogiuai ismatuoti negalima; ji galima rasti tik kaip palyginamaji dydi.Apskaiciuoti si potenciala rejkia zinoti elemento elektrovaros jega ir hieno elektrodo potenciala.Pagrindinis elektrodas yra vandenilio elektrodas , sudarytas is: platinos ploksteles,padengtos puriu platinos sluoksnui, imerktas i sierot rugztes tirpala, kuriami vandenilio jonu aktyvumas nygus 1 . Pro tirpala leidziamos 298 K temp ir vandenilio dujos; jas platina absorbuoja.Dalis vandenilio duju virsta atomais ir jonizuojasi:

H₂ ↔2H

H↔H⁺+e

Vandeniliu prisotinttos ploksteles ir sieros rugzties tirpalo potencialu kirtumas laikomas lygiu nuliui.. Forint ismatuoti metaslo potenciala, sudaromas galvaninis elementas is to metalo ir vandenilio elektrodu. Jei metalas imerktas I jo druskos tirpala, kuriame metalo jonu aktyvumas lygus tai metalo ir vandenilio standartinio elektrodo potencialu skirtumas ir bus to metalostandartinis elektrodo potencialas φ⁰.

Metalu fizikines ir chemines savybes.

Fizikines - Visi metalai, iskyrus gyvsidabry kambario temperaturoje yra kietos kristalines medziagos.Metalu laidumas elektrai priklauso nuo metaliskosios jungties ypatumo.Veikiant nestipriai elektros srovei elektraonai pradeda judeti link teigiamo poliaus.Aukstoje temperaturoje metalu laidumas nedidelis.Mazinant temperatura, laidumas dideja.Kai kuriu metalu ir daugelio lydiniu , atsaldytu ikizemesnes negu krizine temperatura, elektrine varza staigiai sumazeja iki 0, isnyxta visiskai.Tai - superlaidumas.Metalai - 1 rusies laidininkai(elektros srove pernesa elektronai).

Metalu laidumas silumai - aiskinamas laisvuju elektronu daleliu judrumu ir didejancia jonu svyravimu amplitude.didzeusias laidumas elektrai ir silumai yra sidabro, vario , auxo, , aliuminio; mazeusioas - svuno ir gyvsidabrio.Metalu garai nelaidus elektrai.Metalu silumines savybesapibudinamos ju savitaja ir sublimacijos siluma. Savitoji siluma - tai silumos kiekis, kuri reikia suteikti medziagai, kad jos mases vieneti temperatura pakiltu vienu laipsniu. Sublimacijos siluma- silumos kiekis , reikalingas vieno molio meatlo masei paversti garais..Ji buna labai ivairi.Metalu milteliai sugeria sviesa.atroso juodi arba pilki.Lygus metalu pavirsius atspindi sviesa.Metalai yra plastiski ir kieti. Plastiskumas- metalu savybe islaikyti deformuojant igyta forma.Ptikilauso nuo kristalines gardeles ir metaliskosios jungties.Kuo grynesnis metalas tuo jis plastiskesnis.Kietumas priklauso nuo kristalines gardeles sandaros.Kieceusias - chromas. Metalu magnetines savybes - nevienodos.Stipriai sismagnetinantys metalai- gelezis, kobaltas, nikelis.Kiti metalai yra diamagnetiniai arba paramagnetiniai.Ju savybes nustoja veikti , kai nustoja veikti isores magnetines bangos.

Chemines(Metalu reakcijos su rugztimis, sarmais, ir druskomis).

- cheminese reakcijose metalai tik atiduoda elekterodus ir oxiduojasi, jie yra reduktoriai.Metalu redukcines savybes skirtingos.Kuo mazesnis metalo jonizacijos potencialas, tuo metalas aktyvesnis ir stipresnis reduktorius.Metalu aktyvumas nustatomas is ju reakciju.

Rusu moxlininkas M.Beketovas (1865m.) isnagrinejo metalu isstumimo reakcijas ir sudare " metalu isstumimo eile"-metalu aktyvumo eile.Kiekvienas sios eiles metalas gali istumti, arba redukuoti, visus po jo surasytus metalus. Kuo aktyvesnis metalas, tuo lengveu istumia H.

2Na+2H₂O 2NaOH + H₂

Beveik visis metalai reaguoja su rugstimis.Kokie produktai susidaro, priklauso nuo metalo aktyvumo ir rugzties savybiu bei koncentracijos.Reaguojan metalui su nedeguoninemis rugztimis, oxidatorius buna vandenilio jonaasir skiriasi vandenilis:

Zn+ 2HCl ZnCl₂+H₂

Kai metalai reaguoja su deguoninemis rugztimis, oxidatorius buna vandenilio jonai arba rugzciu anijonai.

Neaktyvus metalai( varis, gyvsidabris, sidabras)tirpsta koncentruotoje azoto rugztyje ir ja redukuoja iki NO₂.Aktyvus metalai tirpsta praskiestoje azoto rugztyje ir ja redukuoja iki N₂ arba NH⁺₄ :

Cu + 4HNO₃ Cu(NO₃)₂+2 NO₂ + 2H₂O

Konc.

3Cu+8 HNO₃ 3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O

prask.

Mazeu aktyvus metalai (varis,alavas) tirpsta koncentruotoje sieros rugytyje ir ja redukuoja iki SO₂, o aktyvus metalai ( Zn,Mg) - iki S ir H₂S:

Sn+4H₂SO₄ Sn(SO₄)₂+2SO₂+4H₂O

Cinkas, aliuminis, alavas pasizymi amfoterminemis savybemis.Jie su rugstimis sudaro paprastasias druskas, o su sarmais - komplexinius junginius

2Al + 2NaOH+6 H₂O 2Na[Al(OH)₄]+ 3 H₂

.Daugelsi metalu tiesiogiai jungiasi su deguonimi, sudarydami oxidus.Metalu oxidai gaunami veikiant ju sulfidus deguonimi, metalus veikiant kitu metalu oxidais arba kaitinant hidroxidais:

2ZnS+3O₂ 2Zn+2SO₂

aukstoje temp kai kurie metalai reaguoja vieni su kitais, sudarydami intermetalinius junginius. Juose metalai susije metaliskaja jungtimi.Juos gali sudaryti 2 arba 3 metalai.siu metalu laidumas elektrai yra mazesnis uz mazeusiai laidaus ji sudarančio metalo.

Oxidacijos - redukcijos potencialu panaudojimas reakcijos krypčiai nustatyti.

Galvaniniai elementai.

Tai prietaisai, kuriuose chemine energija paverciama elektros energija.sie elementai yra pirminiai elektros sroves saltiniai, gali būti panaudoti tik karta.Pirmieji - Voltos bei Danielio ir Jakobio elementai.

Skirstomi i sausuosiu hermetiniu, vartojamus ivairiems prietaisams maiotiniti bei apsviesti, ir rezervinius, skirtus trumpai naudoti.Jie ima veikti ipylus vandens.Magniui reaguojant su vandeniu.

EVJ ir jos nustatymas.

Galvaninio elemento E_x elektrovaros jega E apkaiciuoja taip:

E=a/a+b *A:

Nernsto lygtis.

Kai metalo jonu aktyvumas nera lygus 1, metalo elektrodo potencialas φ apskaičiuojamas is Nernsto lygties:

φ = φ⁰±RT/nF ln a;

cia φ⁰ - metalo standartinis potencialas V; R - universalioji duju konstanta(8,314J/(K*mol); T - temperatūra, 289K; n - jono kruvis; F - Faradejaus skaicius, 96 494 C/mol; a - jonu aktyvumas.

Galvaniniu elementu poliarizacija ir depoliarizacija.

Dirbančio galvaninio elemento potencialau skirtuma E' apskaičiuojamas is lygties:

E' = E - IR - Δφ - Σφ_kont;

Cia E - elemento elektrovaros jega V; I - sroves stiprumas A; R - sistemos varza Ω ; Δφ - poliarizacijos potencialu skirtumas; Σφ_kont - kontaktiniu potencialu suma.

Is lygties matyti , kad dirbančio elemento potencialu skirtumas yra mazesnis uz jo elektrovaros jega, ir siu dydziu skirtumas priklauso nuo iskrovimo sroves. Poliarizacijos potencialu skirtumas Δφ apibudina bendra elektroniniu procesu poliarizacija, kuria sukelia anodo ir katodo potencialu pokytis del tekancios elektros sroves.

Elektrodu poliarizacijos procesams itakos turi elektros sroves dydis ir tankis.. Poliarizacija sukelia kelios priezastys .Viena is ju - tai nepakankamu greičiu prie elektrodu vystanti jonu difuzija ir migracija.Pvz : galvaniniame elemente

Zn │Zn (NO₃)₂││Pb NO₃)₂│Pb

Tirpsant Zn , prie metalo kaupiasi Zn²⁺ jonai, ir jie nespeja greitai nudifunduoti nuo metalo tirpala.todel Zn (anodo) potencialas pasidaro teigiamesnis. Prie Pb elektrodo nespeja graitai pridifunduoti Pb²⁺ jonai, ir katoda pasidaro neigiamesnis.

Poliarizacija priklauso nuo jonu Buenos, tirpalo priemaisu ir elektrodo savybiu.

Atvirksciai polairizacijai procesas vadinamas depoliarizacija. Depoliarizuojana tirpala maisant, skiedziant, parenkant elektrobus ir salinant kenksmingas priemaisas, t.y. pridedant medziagu(depoliarizatoriu), kurios tas priemaisas sujungia.

Galvaniniu elementu pavyzdziai: Voltos, Jakobo-Danielio, mangano cinko-cinko(sausasis).

Voltos sudarytas is vario ir cinko ploksteliu, imerktu i oraskieste sierot rugzties tirpala.Zymimas taip:

Zn│ H ₂ SO₄│Cu

Veikiant siam elementu, inkas, kaip aktyvesnis metalas, tirpsta ir buna anodu:

Zn Zn²⁺+2e

Is cinko elektrodai laidu teka i vari ( katoda). Vario pavirsiuje issikrauna H⁺ jonai:

2 H⁺+2e H₂

Voltos elemento reakcijos lygtis:

Zn+ H ₂ SO₄ Zn SO₄+ H₂

Sis elememtas vejkia trumpai.

Danielio-Jakobio .

Sudarytas is vario ploksteles, imerktos i vario sulfato tirpala, ir cinko ploksteles, imerktos i cinko sulfato tirpala.abu tirpalai atskirti puslaide diafragma.Sis elemenentas zymimas taip:

Zn│ Zn SO₄││Cu SO₄│Cu

Kaip aktyvesnis ,cinkas tirpsta ir buna anodu:

Zn Zn²⁺+2e

Is cinko elektreodai laidu teka i vario plokstele(katoda); jo pavirsiuje netenka kruvio vario jonai, ir varis seda ant ploksteles:

Cu²⁺+2e Cu

Sio elemento reakcijos lygtis:

Zn+ Cu SO₄ Zn SO₄+Cu

Sio elemento itampa 1,07V.

Mangano-cinko .

Teigiama elektroda sudaro MnO₂ milteliai;neigiamasis yra cinko indelis.sis elementas zymimas kaip:

Zn│NH₄Cl│ MnO₂, C

Jam veikiant ,Inkas tirpsta ir buna anodu:

Zn Zn²⁺+2e

Dalis cinko jonu jungiasi su NH₃ molekulemis, susidaranciomis skylant amoniako jonami:

NH₄↔ NH₃ + H⁺

Zn²⁺+4 NH₃ [Zn (NH₃)₄]²⁺

Prie katodo vyxta reakcja:

MnO₂+ H⁺+e MnOOH

Sio elemento reakcija:

2Zn+4 MnO₂+4 NH₄Cl ZnCl₂+

+[Zn (NH₃)₄] Cl₂+4 MnOOH

siu elementu itampa1,1.1,25 V..Jie savaime issikrauna,nes vyxta sios reakcijos:

Zn+2 NH₄Cl [Zn (NH₃)₄] Cl₂+H₂

Zn+ 2H₂O Zn(OH)₂+ H₂

Issikrovima skatina priemaisos, kuriu mazas vandenilio visrsitampis.

Korozijos rūsys. Istisinė korozija - tolygioji, netolygioji, selektyvioji. Vietinė korozija - dėmėtoji, zidininė, taskinę, vidinė, tarpkristalinė.

Cheminė korozija dujose ir neelektrolituose. Tai korozija atsirandanti aukstoje temperatūroje sąveikai su oro deguonimi. Metalų pavirsiuje susidaro oksido plėvelė.FeO, Fe₂O₃, Fe₃O_4. Kad susidarytu tokia plėvelė oksido tūris V_oks turi būti daugiau uz metalo V_met. Neelektrolitinę koroziją sukelia skystas Br₂, islydyta S₂, organiniai skysčiai, nafta ir jos distiliacijos produktai esantys H₂S. H₂O turintys neelektrolitai sukelia intensyvią elektrocheminę Me koroziją.

Elektrocheminė korozija. Tai Me irimas aplinkoje, laidzioje elektros srovei ir susidaro GE. Tai metalų irimas drėgnoje terpėje. Elektrochemine korozija sudaro trys pagr. Proc. : 1)anodonis procesas - hidratuotų Me jonų elektrolite bei elektronų anodiniuose ploteliuose susidarymas: Me+mH₂O → Meⁿ⁺mH₂O+ne 2) elektronų tekėjimas metale is anodinių į katodinius plotelius 3) katodinis proc. .

Koroziniai GE. Skirstomi į makro - kai metalas yra vienos rūsies, o terpės koncentracija skirtinga, mikro: a) kai turime junginius su vienodos struktūros; b) skirtingos struktūros junginius; c) kai nelygus Me pavirsius matinis ar blizgus; d) nevienodas Me įtempimas; e)terpės pokytis turi įtakos koncentrcija ar pH vertė: f)aplinkos(atmosferos) poveikis t. korozija anodinė, tekėjimas is A į K, katodinė.

Atmosferinė korozija. Faktoriai 1) santykinis oro drėgnumas apie 60%. 2) tersalai: CO₂, SO₂, dulkės. 3) temperatūros pokytis. 4) dviejų skirtingų potencialų Me sąlytis.

Pozeminė korozija. Priklauso: nuo gruntinio vandens sudėties; grunto oro laidumo; esančių druskų sudėties, elektros laidumui , pH. Rūgsčioje dirva yra labai pavojinga CaO+2H⁺ Ca²⁺+H₂O.

Mikrobinė korozija. Vyksta dėl dirvozemyje ar vandenyje esančių bakterijų, dumblių, grybelių. Bakterijos skirstomos: į aerobines jos oksiduoja S₂, H₂S, FeS₂. H₂S+O₂ H₂O+S, 2S+O₂+H₂O 2H₂SO₄ SOB - tai joninės. Anerobinės redukuoja sulfato jonus SRB. Panaudojant elektrocheminę koroziją susidaro atominis H₂.

8H+SO^2-₄ 4H₂O+S^2-, Fe²⁺+S^2- FeS, 4Fe+CaSO₄+4H₂O FeS+3Fe(OH)₂+Ca(OH)₂.

Metalų korozija dėl grunte klaidziojančių elektros srovių. Susidaro ten kur yra nuolatinė elektros srovės.

Metalų saugos nuo korozijos būdai. Legiruojami, sudaromos apsauginės metalinės ir nemetalinės dangos, mazinimas korozinės aplinkos aktyvumas, taikoma katodinė elektrocheminė apsauga, pasyvacija.

Korozinės aplinkos mazinimas: apsauginė dujinė atmosfera dazn. sudaroma, kai metalai apdorojami termiskai. Siam metalui tinka inertinės dujos (Ar, Ne) H₂, N₂, CO₂, CO, angliavandeniai ir jų misiniai. Siomis dujomis pripildomos krosnys kur kait. Me. Inhibritoriai ir korozijos lėtikliai - tai medz. kurių lab. mazi kiekiai lab. sumazina koroziją. Inhibritorių vaikimo intens. apibūd. korozijos lėtėjimo koeficientas δ ir apsaugos laipsnis z: δ=i/i'; z=((i-i')/i)*100%. (i - kor. Greitis be inhibritoriaus, i' - su inh). Pgl. tai kokį proc. Lėtina, inhibritoriai skirstomi į anodinius, katodinius, bendrojo veikimo ir atmosferinius.

Apsauginės metalinės, metalų junginių ir nemetalinės dangos. Anodinės j_Me1<j_Me2 saugo mechaniskai ir elektrochemiskai. Katodinės j_Me1>j_Me2 saugo mechaniskai ir kai danga tik istisinė. Metalinės dangos - Al, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Sb, bei įvairių lydinių. Metalų junginių - oksidų, chromotų, fosfatų. Nemetalinės - tepalų, lakų, dazų, dervų, gumos, cemento, emalių, keraminės.

Metalinių dangų gavimo būdai. Cheminis nusodinimas -is jo tirpalų, cheminiu būdu panaudojant reduktorius Ni, Ag, Cu - taikomas pagrindinai: Ni²⁺+H₂PO^-₂+H₂O Ni +H₂PO^-₃+2H⁺ gaunamas Ni - P lydynys pavirsiuje Ni₃P. Galvanosteginis - tai yra elektrolizė. Termodifuzinis - pagrįstas aukstoje temperatūroje difuzija į dengiamą metalą Me- Al, Cr, Si alitavimas - Al₂O₃ apsaugo Me nuo sukepimo, NH₄Cl - Me neleidzia oksiduotis. Metalavimas - tai islydyto metalo ispurskimas suslėgtu oru ant dengiamo pavirsiaus. Karstasis - dengiamą metalą panardinus į kito metalo lydalą, tik lydalo t nedidesnė uz Me. Plakiravimas - tai metodas kuomet dengiamas Me pavirsius karstuoju valcavimo ar presavimo padengiant apsauginį Me sluoksniu vyksta difuzija tarp Me.

Metalų legiravimas. Me + priemaisos +spec.priemaisos. Legiravimas skirstomas <5 mazai, 5 - 10 vidutinis, > gausiai. Me(NeMe)_xO_y; įsiskverbia į Me gardelę, paskui į Me joną ir atomo difuzijos greitį FeO+Cr₂O₃ FeCr₂O₃.

Pasyvacija. Pasyvūs Me = Fe, Co, Ni, Al, Cr, 1) oksidatoriaus naud.(KMnO₄, K₂Cr₂O₇); 2)oksidavimas elektrolize; 3)priedo panaudojimas lydymosi metu(Al, Si).

Elektrocheminė sauga: anodinė ir protektorinė. Anodinė sauga taikoma pasyvuotiems metalams oksidinėms terpėms prie nuolatinės srovės saltinio ir elektrodai juda didesnio potencialo pusėn. Protektorinė - kai saugomas objektas prijungtas prie aktyvesnio metalo - protektoriaus.

Ant katodo korozijai vyxtant vyxta sios r-jos: pH<7

Inhibitoriai. Tai medziagos, kurių labai mazi kiekiai sumazina ar visai sustabdo metalų koroziją. Lėtėjimo koeficientas d=i/i^/, apsaugos laipsnis z=i-i^//i*100 . g/m²*h. Anodiniai inhibitoriai - tai medziagos turinčios oksidacinių savybių. Sudaro apsauginę oksidų plėvelę. Prie nepavojingų priskiriami nitritai ir nitratai. Katodiniai inhibitoriai - lėtina katodinį procesą, sumazina katodo pavirsių CaCO₃. Bendrojo veikimo inhibitoriai - tai chromatai K₂CrO₄ jie pasyvuoja anodinius plotelius ir yra blogi katodinio proceso depoliarizatoriai.

Elektrolizė. Elektrolize vadinamas oksidacijos ir redukcijos procesas, vykstantis leidziant per elektrolito tirpalą arba lydalą nuolatinę elektros srovę. Elektrolizės procese elektros energija paverčiama chemine energija. Vykstant elektrolizei, teigiamieji jonai (katijonai) slenka prie katodo ir prisijungę elektronus virsta neutraliais atomais arba jų grupėmis. Neigiamieji jonai (anijonai) priartėja prie anodo ir atidavę elektronus taip pat virsta neutraliais atomais arba jų grupėmis. Taigi katodo pavirsiuje vyksta redukcijos, o anodo pavirsiuje oksidacijos procesas.

Elektrolizės dėsniai.Elektrolizės dėsnius paskelbė anglų fizikas M.Faradėjus.Pirmas elektrolizės dėsnis:vykstant elektrolizei issiskyrusios ant elektrodų arba sureagavusios elektrocheminėje reakcijoje medziagos masė tiesiog proporcinga pro tirpalą pratekėjusios elektros kiekiui m kQ;Q It,m-issiskyrusios medziagos masė g,k-elektrocheminio ekvivalento masė g/(A s); Q-elektros kiekis (C arba A s);I-srovės stiprumas A;t-laikas s.Antrasis elektrolizės dėsnis:praleidus pro tirpalą vienodą kiekį elektros,elektrodų pavirsiuje issiskyrusių arba tirpale susidariusių medziagų masės yra tiesiai proporcingas jų ekvivalentų masėms.

Procesai prie katodo.Prie katodo lengviausiai redukuojasi tie katijonai,kurių standartinis potencialas teigiamiausias.Jei elektrolitu naudojami metalų druskų vandeniniai tirpalai,tai prie katodo taip pat gali vykti H⁺ arba vandens molekulių redukcija.Galima isskirti 3 katodinio proceso atvejus:1)katijonai metalų turinčių standartinį potencialą, teigiamesnį negu H₂,nuo St iki Au elektrolizės metu pilnai issikrauna ant katodo ir skiriasi tik metalas pvz Cu²⁺+2e Cu 2)katijonai labai aktyvių metalų, kurių standartinis elektrodinis potencialas labai mazas nuo Li iki Al imtinai is vandeninių tirpalų neissikrauna ir ant katodo skiriasi tik vandenilis. Rūgsčioje terpėje ant katodo redukuojasi vandenilio jonai K:2H⁺+2e H₂,o sarminėj arba neutralioj vand. molekulės K: 2H₂O+2e 2OH^-+H₂ 3)katijonai metalų,kurių standartinis elektrodinis potencialas mazesnis negu Al,tai bus nuo Mn²⁺ iki H⁺ is vandeninių tirpalų elektrolizės metu issikrauna kartu Me+H₂(formulės-3) Patys aktyviausi metalai nuo Li iki Al elektrolizės metu isgaunami ne is jų vandeninių tirpalų,o is sulydytų bevandenių druskų lydalų.

Procesai prie anodo.Elektrolizėje gali būti naudojami tirpūs arba netirpūs (inertiniai) anodai. Tirpūs anodai gaminami is to metalo,kurio jonai elektrolizės metu ant katodo redukuojasi pvz.nikeliuojant ant katodo redukuojasi Ni ir tirpūs anodai gaminami is Ni,variuojant is vario.Elektrolizės metu anodo metalas tirpsta,oksiduojasi ir tirpalas pastoviai papildomas teigiamais metalo jonais.A:Me-ne Meⁿ⁺.todėl galima vykdyti ilgalaikę elektrolizę ne koreguojant elektrolito. Pvz.: A_(Cu) -2e Cu²⁺.Netirpūs (inertiniai) anodai gaminami is grafito, Pt, aukso ar kito siame elektrolite netirpstančio lydinio. Dazniausiai is Pb+3 Ag lydinio. Netirpūs anodai tarnauja tik elektronų perdavimui ir elektrolizės metu metalų jonų koncentracija tirpale visą laiką mazėja ir turi būti koreguojama pridedant druskų.Ant netirpių anodų pavirsiaus elektrolizės metu vyksta elektrolite esančių anijonų(neigiamų jonų) oksidacija.t.y. elektronų atidavimas.Lengviausiai ant anodo oksiduojasi neigiamiausią potencialą turintys jonai.Jei tirpale jonų koncentracija nėra labai maza tai pirmiausia oksiduojasi nedeguoninių rūgsčių J,Br^-,Cl^-,S^- anijonai.Jei tirpale yra deguoninių rūgsčių,tokių kaip SO^2-₄;NO^-₃;CO^2-₃ radikalai is vandeninių tirpalų jie neissikrauna,nes zymiai lengviau oksiduojasi OH^- jonai (sarminiame elektrolite) arba H₂O (rūgsčiame ir neutraliame elektrolite). (formule-2) Rūgstinio svino akumuliatoriaus elektrodai - tai rėmeliai su įpresuotu svino oksidų ir svino miltelių misiniu. Vykdant elektrolizę sieros

Elektrolizės praktinis taikymas: elektrolizės procesu pagrįsta: a)galvanostegija, b)galvanoplastika, c)elektrocheminis metalų rafinavimas, d)oksidavimas, e)poliravimas, f)nuriebinimas, g)ėsdinimas, h)medziagų oksidavimas, redukavimas .

Akumuliatoriai:

Rūgstinio svino akumuliatoriaus elektrodai - tai rėmeliai su įpresuotu svino oksidų ir svino miltelių misiniu. Vykdant elektrolizę sieros rūgsties tirpale, elektrodas yra sujungtas su elektros srovės saltinio neigiamu poliumi, redukuojasi iki svino, o elektrodas sujungtas su teigiamu poliumi oksiduojasi iki PbO₂. Neigiamas elektronas yra keli sujungti rėmeliai su aktyviuoju svinu, teigiamasis - keli sujungti svino - stibio lydinio rėmeliai. Įkraunat sį akumuliatorių ant neigiamo elektrodo: PbSO₄+2e→Pb+SO₄^2- ant teigiamo elektrodo: PbSO₄+2H₂O→PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e; įkrovimo suminė lygtis 2PbSO₄+2H₂O→Pb+PbO₂+2H₂SO₄; Įkrautas akumuliatorius veikia kaip galvaninis elementas, kurio neigiamas elektrodas (reduktorius) yra svinas, o teigiamas (oksidatorius) yra svino (IV) oksidas Pb│H₂SO₄│PbO₂. Iskraunant akumuliatorių vyksta sie procesai: Ant neigiamo: Pb+SO₄^2-→PbSO₄+2e; ant teigiamo: PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e→PbSO₄+2H₂O;

Sarminiai akumuliatoriai yra siek tiek patvaresni negu svino akumuliatoriai, jie gali būti laikomi neįkrauti ilgiau negu svino, jiems maziau kenkia trumpasis jungimas ir trankymas. Tačiau jų yra mazesnė EVJ ir skirtinga įkrovimo bei iskrovimo įtampa. Sarminių akumuliatorių teigiamasis elektronas yra gaunamas supresavus NiOOH miltelius su grafito milteliais; neigiamasis elektronas yra gaminamas is redukuotosios gelezies miltelių arba akyto kadmio ir gelezies miltelių. Įkraunant akumuliatorių Cd│KOH│NiOOH, kadmis oksiduojasi, o NiOOH redukuojasi: (-) Cd+2HO^-→Cd(OH)₂+2e; (+) 2NiOOH+2H₂O+2e→2Ni(OH)₂+2HO^- . Įkraunant vyksta: (-) Cd(OH)₂+2e→Cd+2HO^-; (+) 2Ni(OH)₂+2HO^-→2NiOOH+2H₂O+2e. Įkrovimo suminė lygtis yra 2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂ →2NiOOH+Cd+2H₂O

Aliuminio gavimas: Gaunamas elektrolizes budu ish 6.8% ir 92.94% kriolito sulydyto mishinio. Kad butu zhemesne lydymosi temperatura ir geriau vyktu elektrolizes procesas, dedama fluoridu - . Elektrolizės procesas vyksta mazdaug 1230K temp. islydytas Al₂O₃ disocijuoja į jonus. Al₂O₃→Al³⁺+AlO₃^3-. Elektrodų pavirsiuje skiriasi aliuminis ir deguonis: Ant anodo: 2AlO₃^3-6e→Al₂O₃+3O; Ant katodo Al³⁺+3e→Al anodas daromas is grafito. Issiskyręs deguonis su juo reaguoja ir sudaro CO ir CO₂. Aliuminis atsparus korozijai nes pats savaime pasyvuojasi, jo pavirsiuje susidaro vientisa oksido plėvelė. Tačiau rūgstyse ir sarmuose oksido plėvelė suyra ir prasideda intensyvi aliuminio korozija. Aliuminis labai atsparus korozijai sausame ir drėgname ore. Aliuminio atsparumas priklauso nuo pavirsiaus atsparumo. Tam tikslui jis poliruojamas ir slifuojamas. Aliuminio lydiniai yra maziau atsparesni korozijai negu grynas aliuminis. Aliuminis yra plačiai naudojamas technikoje nes yra gana lengvas. Jo elektrinis laidumas yra 1 karto mazesnis negu vario tačiau laidų gamyboje jie plačiai naudojami. Jo lydiniai neįsielektrina todėl yra naudojami elektrotechnikoje. Juo dengiami kiti metalai kad nekoroduotų. Aliuminiui jungiantis su deguonimi issiskiria labai daug silumos todėl si reakcija panaudojama metalų suvirinimui.

Vario gavimas: jis gaunamas apdeginant sulfidines rūdas ore. Taip deguonis oksiduoja gelezies sulfidą ir dalį vario sulfido. Gelezies sulfidas su fliusais sudaro slaką, o vario oksidas reaguoja su likusiu vario sulfidu - pasigamina juodasis varis. Tada juodasis varis rafinuojamas elektrolizės būdu: juodasis varis elektrolizės vonioje būna anodu, katodas - ploni gryno vario lakstai, elektrolitas - parūgstintas vario sulfato tirpalas. Varis yra geras silumos ir elektros laidininkas. Varis sudaro kompleksinius junginius, kurio koordinacijos skaičius yra 4. Junginiuose varis būna dvivalentis ir vienvalentis Varis yra labai plačiai naudojamas metalas. Jis yra vartojamas laidams ir kontaktams gamint