Электролиз. Электролиз расплавов и растворов электролитов (прогноз химических реакций)
 Скачать 216.5 Kb.
|
|
ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ И РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ (ПРОГНОЗ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ) + - А Н О Д К А Т О Д ИЗБЫТОК ē НЕДОСТАТОК ē ЭЛЕКТРОЛИТ + + + - - - КАТОД: К+ + ē = К0 АНОД: An- - ē = An0 Катод отдает ē, восстановитель; процесс – восстановление. Анод принимает ē, окислитель; процесс – окисление. Электролиз – это окислительно-восстановительная реакция. ЭЛЕКТРОЛИЗ ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ СОЛЕЙ NaCl = Na+ + Cl- K(-): Na+ + ē = Na0 A(+): 2Cl- - 2ē = Cl20 2 1 2Na+ + 2ē + 2Cl- - 2ē = 2Na0 + Cl2 2NaCl = 2Na0 + Cl2 Катионы восстанавливаются на катоде, анионы окисляются на аноде. ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРОВ (ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕССЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА) ЭЛЕКТРОЛИЗ Возможность участия в электродных процессах молекул воды Материал электродов Природа ионов ПРОЦЕССЫ НА КАТОДЕ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ РАСТВОРАНе зависят от материала катода Зависят от положения металла в ряду напряжений РЯД НАПРЯЖЕНИЙ МЕТАЛЛОВ Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, H2, Cu, Hg, Ag, Au Катод: 2H2O + 2ē = H2 + 2OH- Катод: Mn+ + nē = M0 2H2O+2ē=H2+2OH- Катод: Mn+ + nē = M0 При электролизе растворов кислот на катоде восстанавливаются ионы водорода: 2H+ + 2ē = H2 ПРОЦЕССЫ НА АНОДЕ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ РАСТВОРОВЗависят от материала анода На растворимом аноде (из меди, серебра, цинка и др. металла) анионы не окисляются, идет окисление атомов металла анода. Анод растворяется: M0 – nē = Mn+ ЕСЛИ АНОД ИНЕРТНЫЙ (НЕРАСТВОРИМЫЙ) S2-, I-, Br-, Cl-, H2O, SO42-, NO3-, PO43- и др., F- 1 род ЛЕГЧЕ ОКИСЛЯЮТСЯ 2Cl- - 2ē = Cl20 Ann- - nē = An0 2 род Труднее воды окисляются анионы, содержащие кислород 2H2O - 4ē = O2 + 4H+ При электролизе растворов и расплавов щелочей на аноде окисляется гидроксид-ионы: 4OH- - 4ē = O2 + 2H2O ТРЕНИНГ В СОСТАВЛЕНИИ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОЛИЗАЗАДАНИЕ: Составить уравнение электролиза раствора NaCl. NaCl + H2O = К- : 2H2O + 2ē = H2 + 2OH- А+ : 2Cl- - 2ē = Cl2 2H2O + 2Cl- = H2 + 2OH- + Cl2 2NaCl + 2H2O = H2 + 2NaOH + Cl2 ЗАДАНИЕ: Составить уравнение электролиза растворов нитрата серебра, сульфата цинка. Электролиз раствора сульфата натрия сводится к электролизу воды: 2H2O = 2H2 +O2 ЖЕЛАЮ УСПЕХОВ! |