«Электролиз» »
Электролиз – это окислительно – восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через расплав или раствор электролита.
Катионы (+) → катод (-) Анионы (-) → Анод (+)
Активные ( только анод: материал анода окисляется) Например медный Инертные (не окисляются, например: графит, уголь, платина) Электроды
2 вида электролиза: - электролиз расплавов - электролиз растворов
Электролиз расплава Хлорида натрия NaCl → Na + + Cl – K (-) Na + + ẽ → Na 2 восстановление A (+) 2 Cl - -2ẽ → Cl 0 2 ↑ 1 окисление 2 Na + + 2Cl- = 2Na 0 + Cl 0 ↑
Правила восстановления катионов на катоде: Li K Ca Na Mg Al Li + K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn Zn Fe Ni Sn Pb Mn2+ Zn 2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+Pb2+ Cu Hg Ag Pt Au Cu2+ Hg2+2 Ag+ Pt2+ Au3+ 2 H 2 O + 2 ẽ = H 2 ↑ + 2 OH- Mn ++ n ẽ = M0 2H 2 O + 2 ẽ =H 2 ↑ +2 OH- M n + + n ẽ = M 0 Активные металлы - не восстанавливаются, восстанавливается вода Восстанавливаются катионы металлов и вода Неактивные металлы -восстанавливаются катионы металлов
a ) если анод не растворимый Cl -, Br -, S -, I - … Бескислородные (кроме F ) анионы окисляются Анион n- - n ẽ → Анион 0
NaCl = Na+ + Cl - Катод (-) Анод (+) 2 Н2О+ 2ẽ = Н2↑ + 2 ОН- 2 Cl - - 2ẽ= Cl2 0 Суммарное ионное уравнение 2 Н2О+2 Cl - = Н2↑+ Cl 2↑ + 2 OH -
Электролиз раствора сульфата меди ( II ) на нерастворимом аноде: CuSO 4 = Cu 2+ + SO 4 2- Катод ( - ) Анод (+) Cu 2 + + 2ẽ = Cu 0 2 Н 2 О - 4 ẽ = O 2 ↑ + 4 H+
Cu 2+ +2ẽ = Cu 0 2 2 Н 2 О - 4ẽ = O 2↑+ 4 H + 1 Суммарное ионное уравнение: 2 Cu 2+ +2 Н 2 О= 2 Cu 0 + O 2 ↑+4 Н + Суммарное молекулярное уравнение: 2 CuSO 4 + 2 Н 2 О Электролиз 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4
КОН = К + +ОН - Катод (-) Анод (+) ионы К+ не восстанавливаются, остаются в растворе 2 Н 2 О+ 2 ẽ = Н 2 ↑+ 2ОН - 4ОН - - 4 ẽ = О 2 ↑+2 Н 2 О
2 Н 2 О+ 2 ẽ = Н 2 ↑+ 2ОН - 2 4ОН - 4 ẽ = О 2 ↑+2 Н 2 О 1 2 Н 2 О+ 4ОН - = 2Н 2 ↑+ 4ОН - + О 2 ↑+2 Н 2 О
Суммарное молекулярное уравнение: 2 Н 2 О Электролиз 2Н 2 ↑+ О 2 ↑
Схема электролиза раствора сульфата меди CuSO 4, если анод медный: CuSO 4 = Cu 2 + + SO 4 2- АНОД : (+) Cu 2 + -2ẽ = Cu 0 КАТОД (-): Cu 2 + +2ẽ = Cu 0 Суммарное уравнение электролиза с растворимым анодом написать нельзя. б) Если анод РАСТВОРИМЫЙ, то окисляется металл анода, несмотря на природу аниона: Mn n+ + - n ẽ = M 0 Анод Раствор
Схема электролиза раствора сульфата меди CuSO 4, если анод медный: CuSO 4 = Cu 2 + + SO 4 2- АНОД : (+) Cu 2 + -2ẽ = Cu 0 КАТОД (-): Cu 2 + +2ẽ = Cu 0 Суммарное уравнение электролиза с растворимым анодом написать нельзя. Схема электролиза раствора сульфата меди CuSO 4, если анод медный: CuSO4 = Cu 2+ + SO4 2- АНОД : (+) Cu 2+ -2ẽ = Cu 0 КАТОД (-): Cu 2+ +2ẽ = Cu 0 Суммарное уравнение электролиза с растворимым анодом написать нельзя.
Slide-Share