15.5 – Redoxreaktioner der kræver elektrisk energi

Da vi så på spændingsrækken i tabel 15.3, så vi at oxidationen af Cu er under Zn. Dette betyder at den følgende redoxreaktion ikke finder sted spontant:

$\underset{\mathrm{mindst} \mathrm{reaktiv}}{{\mathrm{Cu}}_{\left(\mathrm{s}\right)}}+{\mathrm{Zn}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{2+}\to {\mathrm{Cu}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{2+}+\underset{\mathrm{mest} \mathrm{reaktiv}}{{\mathrm{Zn}}_{\left(\mathrm{s}\right)}} \mathrm{ikke} \mathrm{en} \mathrm{spontan} \mathrm{reaktion}$

For at få denne reaktion til at forløbe, behøver vi en elektrolytisk celle, som anvender en elektrisk strøm, for at drive en redoxreaktion der ikke forløber spontant. Denne proces kaldes for elektrolyse (se figur 15.5).

Elektrolyse af natriumchlorid

Når smeltet natriumchlorid bliver elektrolyseres, er produkterne natriummetal og chlorgas. I denne elektrolytiske celle, er elektronerne placeret i blandingen af Na⁺ og Cl^–, og forbundet til et batteri. Produkterne er adskilt fra hinanden, for at forhindre en spontan reaktion mellem dem. Som elektronerne strømmer til katoden, reduceres Na⁺ til natriummetal. På samme tid, forlader elektroner katoden, som Cl^– oxideres til Cl₂. Halvreaktionerne og den samlede reaktion er:

Galvanisering

I industrien, bruger processen galvanisering, elektrolyse til at belægge en genstand med et tyndt lag af metal, som for eksempel sølv, platin, eller guld. Støddæmpere i biler, er galvaniseret med chrom, for at forhindre rust. Sølvgalvaniseret bestik, skåle, og tallerkener, fremstilles ved at galvanisere genstande med et lag af sølv.

Opgaveeksempel 15.7

Elektrolyse Elektrolyse anvendes til at forkrome en jernhjulkapsel, ved at placere hjulkapslen i en Cr3+ opløsning. a. Hvilken halvreaktion finder sted, for at forkrome hjulkapslen med metallisk chrom? b. Er jernhjulkapslen anoden eller katoden? Løsning a. Cr3+ ionerne i opløsningen, vil optage elektroner (reduktion). ${\mathrm{Cr}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{3+}+3e^{\mathit{–}}\to {\mathrm{Cr}}_{\left(\mathrm{s}\right)}$ b. Jernhjulkapslen er katoden, hvor reduktionen finder sted.

15.6 – Oxidation af alkoholer: Udvidet emne →