В3. Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот)
1) Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который протекает на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. Прибор, в котором проводят электролиз, называют электролизёром.
2) Сущность электролиза состоит в осуществлении за счёт электрической энергии химических реакций.
3) Катод К(-), к нему перемещаются катионы, катод отдаёт электроны катионам, катионы разряжаются, идёт процесс восстановления.
4) Анод А(+), к нему перемещаются анионы, анионы отдают электроны аноду и разряжаются, идёт процесс окисления.
5) Электролиз растворов отличается от электролиза расплавов тем, что процессы протекают сложнее из-за непосредственного участия воды.
6) Катодные процессы:
Катионы | катионы неактивных Ме (Cu, Hg, Ag, Pt, Au) | катионы активных Ме от Li до Al (вкл.) (Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al)
| катионы малоактивных Ме (между Мn и Н) | Н+ (раствор кислоты) |
процесс | Полностью восстанавлив. до Ме | Катионы Ме не восстанавливаются, остаются в растворе. Восстанавливаются ионы Н+ из молекул Н2О: 2Н2О +2ė → Н2 +2ОН- | Восстанавливаются ионы этих Ме и частично Н+ из молекул Н2О: Меn+ + nė → Me 0 2Н2О +2ė → Н2 +2ОН-
| Восстанавливаются катионы Н+ до Н2. |
среда | - | среда щелочная | - | - |
продукт | металл | щелочь и водород | металл и водород | водород |
7) Анодные процессы (для нерастворимого А – уголь, платина, графит, иридий):
Анионы | анионы бескислородных кислот (Cl-, Br -, I-, S2-, CN-) (кроме F-) | анионы кислородсодержащих кислот и фторидов (SO42-, NO3-, SO32-, CO32-, PO43-, F-) | OH- (растворы щелочей) | анионы в растворах солей карбоновых кислот |
процесс | Анионы окисляются до простых веществ. Например: 2Cl- -2ė → Cl2 | Анионы не окисляются, идёт процесс окисления OH- из молекул Н2О: 2 Н2О - 4 ė → О2 + 4Н+ | 4ОН - - 4 ė → О2 + 2Н2О | 2 R - СОО- - 2 ė → R - R + 2СО2
|
среда | - | среда кислая | - | - |
продукт | простые вещества | кислород и кислота | кислород и вода | Алкан и СО2 |
Примеры:
1) LiCl(р-в) → Li+ + Сl-
K(-) A(+) | Li+ Cl- | Li+ +1ė → Li 2Cl- -2ė → Cl2 |
эл-з
2LiCl → 2Li + Cl2
2)NaCl (р-р) → Na+ + Cl-
K(-)
A(+) | H2O Na+ Cl- H2O | 2Н2О +2ė →Н2 + 2ОН-
2Сl--2ė → Сl2 |
|
эл-з
2NaCl + 2 H2O → H2 + Cl2 +2NaOH.
3)CuCl2 (р-р) → Cu2+ + 2Cl-
K(-)
A(+)
| Cu2+ H2O Cl- H2O | Cu2+ +2ė → Cu
2Cl- - 2ė → Cl2 |
|
эл-з
CuCl2→ Cu + Cl2
4)FeSO4 (р-р) → Fe2++SO42-
K(-)
A(+)
| Fe2+ H2O SO42- H2O | Fe 2+ +2ė → Fe 2Н2О +2ė → Н2 + 2ОН-
2 Н2О- 4 ė → О2 + 4Н+ |
|
эл-з
FeSO4 +2Н2О → Fe+ Н2 + О2 +Н2SO4.
5)Hg (NO3)2 (р-р) → Hg 2+ + 2NO3-
K(-)
A(+)
| Hg 2+ Н2О NO3- Н2О | Hg 2+ + 2ė → Hg
2 Н2О- 4 ė → О2 + 4Н+ |
|
эл-з
2Hg (NO3)2 +2Н2О → 2Hg + О2 + 4 HNO3
эл-з
6) 4NaOH → 4Na + O2 + 2H2O
эл-з
7) Co (NO3)2 +2 H2O → Co + H2 +O2 + 2HNO3
эл-з
8) Na2SO4 + 2H2O → 2H2 + O2 + Na2SO4
эл-з
2H2O → 2H2 + O2
Дата добавления: 2015-08-28; просмотров: 70 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Антон Месмер — рассвет месмеризма 18 страница | | | 2. Решите уравнение . Решите уравнение Решите уравнение Решите уравнение |