Trochę o elektrolizie. Czyli katody i anody. :)      

  Elektroliza   
Zespół procesów fizycznych i chemicznych zachodzących podczas przepływu przez elektrolit stałego prądu elektrycznego to elektroliza.

Podczas elektrolizy zachodzą procesy odwrotne w stosunku do przemian zachodzących w czasie pracy ogniwa galwanicznego.

Jony elektrolitu przemieszczają się w kierunku odpowiedniej elektrody − aniony kierują się do anody, gdzie ulegają utlenieniu, zaś kationy dążą do katody, na której zachodzi redukcja.

 
We wszystkich procesach elektrochemicznych katoda jest zawsze elektrodą, na której zachodzi proces redukcji, zaś anodą czyli elektroda, na której zachodzi utlenianie.    

Znak elektrod w elektrolizerze jest przeciwny do znaku elektrod w ogniwie galwanicznym, bo w elektrolizerze katoda jest połączona z ujemnym, a anoda z dodatnim biegunem zewnętrznego źródła prądu.   

Elektroliza przebiega tylko wówczas, gdy do elektrod przyłożone jest napięcie wyższe od siły elektromotorycznej (SEM) ogniwa.
Najniższe napięcie które jest potrzebne do zapoczątkowania elektrolizy to napięciem rozkładowe.    

    Procesy chemiczne zachodzące podczas elektrolizy są zależne od składu roztworu,
   materiału elektrod, przyłożonego napięcia i temperatury.

W niektórych wypadkach produkty elektrolizy mogą wchodzić w reakcje wtórne z materiałem elektrod lub z substancjami obecnymi w roztworze.
O tym, które jony będą się utleniać, a które redukować łatwiej od innych decyduje przede wszystkim potencjał danej reakcji elektrodowej.      

  Zaawsze obojętne są jony i koniec.  

  H+i OH−
pochodzące z autodysocjacji wody oraz cząsteczki wody, które również mogą ulegać reakcjom elektrodowym.    


    Reakcje katodowe    

    Przy najniższym napięciu ulegają rozładowaniu kationy metali o największych wartościach potencjałów normalnych Eo.      
  W praktyce oczywiście musi być inaczej i w roztworach wodnych redukcji ulegają kationy o potencjale wyższym od potencjału glinu (Eo= − 1,67 V), czyli położone w szeregu elektrochemicznym za glinem.    Metali położonych w szeregu elektrochemicznym przed glinem (np. Mg, Na,) nie można wydzielić elektrolitycznie z wodnych roztworów na elektrodach metalicznych (z wyjątkiem elektrody rtęciowej).      
  Jeżeli roztwór elektrolitu nie zawiera kationów metali mogących się rozładować, wówczas na katodzie wydziela się wodór który pochodzi z redukcji kationów wodoru
(jeżeli roztwór elektrolitu ma odczyn kwaśny)
lub z redukcji wody:    
    2 H+ + 2 e = H2 (para)   
2 H2O + 2 e → H2 (para) + 2 OH−        

Gdy roztwór który podajemy elektrolizie zawiera kilka kationów metali to rozładowaniu ulega na katodzie najpierw kation o najwyższym potencjale wydzielania, a po wyczerpaniu się kationów tego metalu rozpoczyna się rozładowywanie kolejnego jonu:      

   Reakcje anodowe   

W pierwszej kolejności rozładowaniu ulegają aniony kwasów beztlenowych, np. Cl−,Br−, I−, S2−.      
  Jeżeli roztwór elektrolitu nie zawiera takich anionów to na anodzie wydziela się tlen, pochodzący z rozkładu anionów wodorotlenowych
(gdy roztwór elektrolitu ma odczyn zasadowy) lub z utleniania cząsteczek wody:  

      2 OH− = 1⁄2 O2 (para) + H2O + 2 e  
  H2O = 1⁄2 O2 (para) + 2 H+ + 2 e  
      Obecne w roztworze aniony kwasów tlenowych nie rozładowują się, a na anodzie zachodzi drugi z wyżej napisanych procesów (utlenianie wody).







         Bilans procesu elektrolizy czyli Faraday. Często uczony w szkołach.

        I prawo Faradaya    
    Po krótce to masa na elektrodzie podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku przepływającego przez elektrodę.      
  Stała Faradaya, w skrócie zwana faradayem oznacza ładunek 1 mola elektronów.  
  Miedzy stałą Avogadra NA, stałą Faradaya F i ładunkiem elementarnym elektronu e istnieje zależność
   F = e · NA  
      1F = 1,6022 · 10−18 C · 6,022 · 1023 mol-1 = 96484,5 C/mol w przybliżeniu 96500 C/mol      

  II prawo Faradaya   

Masy różnych substancji wydzielone na elektrodach podczas przepływu jednakowego ładunku elektrycznego Q = I · t są proporcjonalne do ich równoważników elektrochemicznych.