Casi elettrolisi

1. Elettrolisi senza reazioni secondarie

All'interno dell'acqua mettiamo Acido Cloridrico (HCl). L'HCl in acqua si scinde in ioni H^+e 〖Cl〗^-. Quindi gli ioni H^+ andranno verso il Catodo e ioni 〖Cl〗^- andranno verso l'Anodo.
HCl→H^++〖Cl〗^-

Una volta che gli ioni sono arrivati sugli elettrodi, si verifica questa situazione:
Uno ione 〖Cl〗^-arriva sull'anodo e praticamente CEDE l’elettrone che ha in più all'elettrodo, assumendo di nuovo la sua struttura atomica. Arriva successivamente un altro ione 〖Cl〗^-, cede anch'esso l'elettrone che ha in più. Avendo dunque due atomi di cloro, questi si uniscono tra loro e formano il cloro gassoso (〖Cl〗_2), che salirà verso l’alto; sopra vedremo delle bollicine di cloro gassoso.
Alla stessa maniera succederà allo ione H^+, con la differenza che quando arriva sul catodo ACQUISTA un elettrone dal nostro catodo e diventa idrogeno allo stato atomico. Si legano due atomi di idrogeno tra loro e formano H_2, cioè formano idrogeno allo stato gassoso che fuoriesce sopra (piccole bollicine).

2. Elettrolisi con reazione con il solvente / Elettrolisi dell'acqua

Prendiamo in considerazione di nuovo la nostra cella elettrolitica, ma questa volta ci mettiamo acido solforico (H_2 SO_4); quando arriva in acqua subisce la scissione nelle sue componenti ioniche:
H_2 SO_4 → 2H^++S〖O_4〗^(- -)

Gli ioni H^+migrano verso il catodo (perché sono attratti dalla lastra negativa), arrivano sul catodo, acquistano un elettrone ciascuno e quindi diventano idrogeno allo stato atomico. Si legano due atomi di idrogeno tra loro e diventa idrogeno gassoso che fuoriesce in piccole bollicine.
L' S〖O_4〗^(- -)migra verso l'anodo, cede i due elettroni diventando SO_4 allo stato atomico. SO_4 sta nell'acqua e reagisce con l'acqua e forma di nuovo H_2 SO_4+O_2. In pratica S〖O_4〗^(- -) , una volta che ha ceduto i due elettroni all'anodo, si va a legare con l'acqua e reagisce con essa. La molecola dell'acqua si spezza (2H_2 O→2 H_2+O_2). Gli H_2 si legano con 〖SO〗_4 e formano di nuovo acido solforico (H_2 SO_4) e invece contemporaneamente si va a creare O_2 allo stato atomico che si va a legare con un altro atomo di O_2 e quindi si forma ossigeno allo stato gassoso che fuoriesce sotto forma di bollicine.
〖SO〗_4+H_2 O→H_2 SO_4+O_2
Si chiama Elettrolisi dell'acqua perché da una parte si libera ossigeno, dall'altra ho liberato idrogeno che sono le componenti dell'acqua.

3. Elettrolisi con deposito di materia su un elettrodo e poi a fondo

Non è altro che il fenomeno della laccatura, e prende anche il nome di galvanostegia. In pratica la sostanza che mettiamo in acqua si scinde. Una parte di questa sostanza sale verso l'anodo e una parte verso il catodo. Succederà che quella che per esempio va verso l'anodo invece di diventare gassoso siccome magari è un materiale metallico si deposita sull'elettrodo, depositandosi sull'elettrodo crea la laccatura dell'elettrodo.
Nella situazione presa in esame, abbiamo un Voltametro in cui c'è acqua e andiamo a sciogliere del solfato di rame (CuSO_4); In questo caso scegliamo gli elettrodi fatti di carbone, cioè, inerti, cioè fatto di carbone per ottenere la "ramatura". Il CuSO_4 in acqua si scompone in 〖Cu〗^(+ +) e 〖SO_4〗^(- -).
CuSO_4→〖Cu〗^(+ +)+〖SO_4〗^(- -)
L’anodo e il catodo sono di CARBONE.

Lo ione 〖Cu〗^(+ +) arriva sul catodo, acquista due elettroni, e diventa rame allo stato atomico e questo rame si deposita sull'elettrodo. Ciò accade per tante molecole, tale da avere il catodo totalmente rivestito di rame. 〖SO_4〗^(- -) va verso l'anodo, perde i due elettroni e diventa semplicemente SO_4 che reagisce di nuovo con H_2 O dando H_2 SO_4+O_2 e vedremo uscire Ossigeno allo stato gassoso. Se alla fine nell'acqua rimarrà solo H_2 SO_4 si avrà di nuovo l’elettrolisi dell’acqua (secondo caso).

4. Elettrolisi con reazione con un elettrodo

In questo caso l'anodo lo prendiamo fatto di rame (anziché di carbone come nel terzo caso). Nell'acqua stavolta abbiamo sempre solfato di rame che si scinde nelle sue componenti ioniche.
CuSO_4→〖Cu〗^(+ +)+〖SO_4〗^(- -)
L’anodo è di RAME.

Lo ione 〖Cu〗^(+ +) fa la stessa cosa come nel terzo caso con la ovvia ramatura del catodo.
〖SO_4〗^(- -) arriva sull'anodo, perde i due elettroni, diventa SO_4 allo stato atomico legandosi con il rame dell'elettrodo. Quindi torniamo ad avere CuSO_4, e vedremo come il catodo piano piano si assottiglia, si consuma e troveremo una concentrazione nell'acqua di CuSO_4 depositata sul fondo se si raggiunge il livello di saturazione. (Come quando lo zucchero in eccesso nel caffe si deposita sul fondo)