电解池中电极反应式书写探究

电解池中电极反应式书写探究
电解池是将电能转化为化学能的重要设备，它是由电极、电解质和外电路组成的。

其中，电极是电解池中最重要的部分之一，它能够在电解质中引起氧化还原反应，从而转化
为电能。

在电解池中，电极反应式的书写是十分重要的，本文将从化学反应式与电极反应
式的关系、电极反应式的书写方法、电极反应式的意义等方面进行探究。

一、化学反应式与电极反应式的关系
化学反应式是描述化学反应过程电离状态的化学方程式，可以将化学反应分解为氧化
和还原反应。

在电解池中，电极是直接参与反应的物质，因此电解质中的氧化还原反应可
以通过电极反应式表达出来。

电极反应式是指电极上发生氧化还原反应的化学方程式，它
由两个半反应式组成，分别是氧化半反应和还原半反应。

以铜电极为例，当在Cu2+溶液中通电2h时，铜离子被还原成铜金属，氧化剂是Cu2+，还原剂是电子。

铜电极上的表达式为：
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
其中，Cu2+为氧化剂，Cu为还原剂，Cu2+在电极上得到电子形成铜金属，从而实现了还原反应。

二、电极反应式的书写方法
半反应式是指氧化还原反应中供电子的物质与接受电子的物质的化学方程式，反应物
写在左边，生成物写在右边。

半反应式的书写需要遵循以下规则：
（1）在半反应式中，电子数必须相等，如果方程式中没有电子数，需要添加电子。

（2）半反应式中离子的电荷必须相等。

（3）半反应式必须符合氧化还原反应的基本规律。

例：在AgNO3溶液中，如果用银电极作为阴极进行电解，那么反应式可写成：
2AgNO3(aq) + 2e- → 2Ag(s) + 2NO3-(aq)（氧化半反应式）
其中，还原半反应式中，Ag+是氧化剂，e-是还原剂；氧化半反应式中，Ag是还原剂，electrons在离子式中，NO3-是氧化剂。

在电解池中，阴极接受电子而发生还原反应，而阳极供电子而发生氧化反应。

因此，
电极反应式的书写方式有以下两种情况：
阴极是接受电子的电极，因此其电极反应式应该写成电子从外部到电极反应物的流动
方向，反应式前面写上一个负号“-”，表示电子的流动方向，反应式后加上相应的物种。

比如，在氯化钾溶液中，用Cu电极作为阴极进行电解，反应式为：
反应式中负号“-”表示电子从外面流入电极，Cu(s)则参与氧化反应，即成为电极上
的氧化剂。

通过电极反应式的书写，可以很好地解释电解过程中的反应，从而研究电解过程的规
律和机理。

在电解研究中，电极反应式的意义表现在以下几个方面：
1、指示反应的进行方向及电极的极性。

电极反应式不仅可以指示反应所发生的方向，而且也可以确定电子的供求方向。

当氧
化反应和还原反应的电极反应式确定之后，它们也确定了电解池的电极极性，从而指示与
反应相关的电子承载方向。

2、确定化学计量比和电量计算。

在电极反应式中，物质摩尔数的比例和电子的转移量及物质的量成正比。

通过电极反
应式，可以计算出在反应过程中电流、电量、电子数和物质转移相关的数值。

3、解释电解过程的机理和方程。

电极反应过程描述了反应途径和过程中物质之间电子和离子的转移关系，可以解释电
解过程中产生的化学反应及其基本规律，展示了氧化还原反应在电化学中的重要性。

总之，电解池反应是由电极反应式所描述的氧化还原反应构成的。

电极反应式的书写
方法在揭示反应机理、电化学测量中的电量、电位和发展电化学技术中均具有重要的作
用。