Электролиз Выполнила: Чжан Оксана Леонтьевна учитель МОУ СОШ 15

Электролиз - окислительно – восстановитель- ный процесс, протекающий на э электродах при прохождении электрического тока через расплав или водный раствор электролита.

Электролиз расплавов электролитов: Электролиз расплавов электролитов: хлорид натрия (NaCl) : под действием электрического тока имеющиеся в расплаве 1. ионы Na + мигрируют к катоду, присоединяют электроны и восстанавливаются. 2.Ионы Cl – мигрируют к аноду, где отдают свои электроны и окисляются.

Схема процесса: NaCl Na + + Cl катод (-) (восстановитель) Na ē Na 0 анод (+) (окислитель) Cl - - 2ē Cl2 0 2Cl - - 2ē Cl2 0

Суммарное уравнение реакции: Na + + 1ē Na 0 2 2Cl - - 2ē Cl ________________________ 2Na + + 2Cl - = 2Na 0 + Cl 2 0 2NaCl = 2Na + Cl 2 2NaCl = 2Na + Cl 2

Результат: Хлорид натрия разлагается на простые вещества / \ металлический натрий газообразный хлор Вывод: при электролизе расплавов солей на катоде всегда осуществляется процесс восстановления ионов металла, независимо от положения данного металла в электрохимическом ряду активности металлов.

Электролиз водных растворов электролитов - представляет более сложный процесс. При электролизе раствора хлорида натрия (NaCl) в отличии от электролиза его расплава на катоде восстановление ионов Na + не происходит. Молекулы воды восстанавливаются легче, поэтому происходит следующий процесс : 2H2 O + 2ē H2 +OH-

Схема электролиза: Схема электролиза: на катоде: 2 H 2 O + 2ē H 2 2OH - на аноде: 2Cl - - 2ē Cl 2 на аноде: 2Cl - - 2ē Cl 2 ______________________________ ______________________________ в ионном виде: 2Cl - + 2H 2 O Cl 2 + H 2 + 2OH - в молекулярном виде: 2NaCl+2H 2 O = Cl 2 +H 2 +2NaOH

Для определения результатов электролиза водных растворов существуют следующие правила: Для определения результатов электролиза водных растворов существуют следующие правила: Процесс на катоде зависит от положения металла в электрохимическом ряду активности металлов.

Электрохимический ряд напряжений металлов Li, K, Ca, Na, Mg, Al Li, K, Ca, Na, Mg, Al Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb H2 H2 H2 H2 Cu, Hg, Ag, Pt, Au Cu, Hg, Ag, Pt, Au Ме n+ – не восстанавливаются 2 H 2 O + 2ē=H OH - Me n+ + nē = Me° 2H 2 O + 2ē=H 2 + 2OH - Me n+ + nē = Me° Молекулы воды не восстанавливаются Катодные процессы в водных растворах солей:

. Процесс на аноде зависит от природы аниона. 1. При электролизе растворов солей бескислородных кислот (кроме фторидов) на аноде идёт процесс окисления аниона. Молекулы воды не принимают участия в анодном процессе. 1. При электролизе растворов солей бескислородных кислот (кроме фторидов) на аноде идёт процесс окисления аниона. Молекулы воды не принимают участия в анодном процессе. 2. При электролизе растворов солей, имеющих кислородсодержащие анионы (SO 4 2-, NO 3 -, PO 4 3-, и др.), а также фторидов (F - ) на аноде идёт процесс окисления воды: 2H 2 O - 4ē = O 2 + 4H + 2H 2 O - 4ē = O 2 + 4H + Анионы молекул солей в этом случае не принимают участия в анодном процессе. Анионы молекул солей в этом случае не принимают участия в анодном процессе.

Электролиз широко используют в промышленности для выделения и очистки металлов, получения щелочей, хлора, водорода. Алюминий, магний, натрий получают только ЭЛЕКТРОЛИЗОМ. Важной отраслью электролиза является защита металлов от коррозии; при этом электрохимическим методом на поверхность металлических изделий наносится тонкий слой другого металла (хрома, меди, золота), устойчивого к коррозии.

Пример электролиза водного раствора Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 = Cu2+ + 2NO-3 / \ Катод (-) Анод(+) Cu2+ + 2ē Cu0 2H2O-4ēO2+4H+ (Cu стоит в ряду (NO-3 – кислород- напряжений после содержащий анион, водорода) не окисляется)

Суммарное ионное уравнение: 2Cu2+ + 2H2O O2 + 2Cu + 4H+ молекулярное уравнение: 2Cu(NO3)2 + 2H2O = O2 + 2Cu + 4HNO3

Схемы : Химия Пособие-репетитор / сост. А.С. Егоров Ростов- на-Дону, Феникс, Схемы : Химия Пособие-репетитор / сост. А.С. Егоров Ростов- на-Дону, Феникс, 1997.