|
|
Электролиз. Лекция 12. Электролиз. pptx. На катоде восстановление На аноде окисление
Лекция 12 Электролиз Электролиз – совокупность ОВР, которые идут на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплавы и растворы электролитов. На катоде – восстановление На аноде – окисление Электролиз расплава NaCl Потенциал разложения – минимальное напряжение, которое необходимо устанавливать, чтобы электролиз шёл с заметной скоростью. очистка меди – 0,5 В получение алюминия – 7 В Uразл .=|φок. – φвос.| + Uперен. На практике для проведения электролиза всегда требуется более высокое напряжение, чем вычисленное по электродным потенциалам. Это объясняется наличием внутреннего сопротивления электролизера, явлением концентрационной и электрохимической поляризации электродов или перенапряжением. Электрохимическая поляризация - возникает в результате выделения на инертных электродах продуктов электролиза, что меняет состояние поверхности электродов и в электролизере возникает гальванический элемент, ЭДС которого необходимо преодолеть. Потенциал перенапряжения определяют экспериментально. Uперен. = φперен. + φперен, , катода. анода. Электролиз расплава гидроксида натрия ! Электролиз расплавов возможен только для веществ, которые плавятся без разложения. На катоде в первую очередь восстанавливается окислитель, у которого потенциал больше. На аноде в первую очередь окисляется восстановитель, у которого потенциал меньше. I. Катионы активных металлов (от Li+ до Mn2+ ) катодная реакция 2Н2О + 2е Н2 + 2ОН– II. Катионы металлов средней активности (от Zn2+ до H) протекают одновременно две катодные реакции: катодные 2Н2О + 2е Н2 + 2ОН– реакции Меn+ +ne Ме0 III. Катионы неактивных металлов (от H до Au3+) протекает только осаждение металла, водород не выделяется: катодная реакция Меn+ +ne Ме0 Ряд разряжаемости анионов на аноде F–, NO3–, SO42–, PO43–… (Н2О) OH– Cl– Br– I– S2- увеличивается легкость разряда аниона на аноде Фторид-ионы и кислородсодержащие анионы элементов в высшей степени окисления (NO3–, SO42- и др.) при электролизе водных растворов их солей не разряжаются, на аноде протекает окисление воды или гидроксид ионов: анодные 1) 2Н2О – 4е → О2 + 4Н+ реакции 2) 4ОН- – 4е → О2 + 2Н2О Галогенид-ионы (Cl–, Br–, I–) анодные 2Cl– – 2e → Cl2 реакции 2Br– – 2e → Br2 2I– – 2e → I2 Электролиз водного раствора сульфата натрия Na2SO4 . Электролиз водного раствора йодида калия KI. Электролиз водного раствора сульфата меди(II) CuSO4 Электролиз водного раствора сульфата меди(II) CuSO4 с активным анодом Закон Фарадея Масса электролита, подвергшаяся превращению при электролизе, а также массы образующихся на электродах веществ прямопропорциональны количеству электричества, прошедшего через раствор или расплав электролита, и эквивалентным массам соответствующих веществ. 1. Получение металлов. 1. Получение металлов. – получение щелочных и щелочно-земельных металлов из расплавов их солей. – получение алюминия электролизом расплавов бокситов (оксида алюминия). 2. Получение различных химических веществ – получение хлора (Cl2) электролизом хлорида натрия. – получение фтора (F2)электролизом расплава его солей (СaF2) – получение водорода (Н2) электролизом растворов солей активных металлов 3. Очистка металлов 5. Защита от коррозии 6. Зарядка аккумуляторов Задачи к теме «Электролиз» по задачнику Глинка Б-18 688. 692, 693, 699, 703, 706. 707 1. Что такое электролиз? 2. Дать понятие о потенциале разложения 3. Как происходит поляризация электродов а) концентрационная б) электрохимическая (перенапряжение). 4. Вода – окислитель (вода на катоде) Вода – восстановитель (вода на аноде) 5. Ряд разряжаемости катионов 6. Ряд разряжаемости анионов 7. Закон Фарадея 8. Выход по току 9. Применение электролиза 10. Сравнение процессов электролиза и гальванических элементов |
|
|
Скачать 6.14 Mb.